kurva sigmoid pertumbuhan

23
KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN PRAKTIKUM ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN OLEH : Yulia (F05109031) Kelompok : 2 PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI 0

Upload: yulia

Post on 25-Apr-2015

1.132 views

Category:

Documents


42 download

DESCRIPTION

Laporan Praktikum Anatomi Fisiologi Tumbuhan

TRANSCRIPT

KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN

PRAKTIKUM ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN

OLEH :

Yulia

(F05109031)

Kelompok : 2

PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK

2011

0

ABSTRAK

Tumbuhan maupun hewan mengalami proses pertumbuhan. Jagung ditanam di sini

dan pertumbuhannya sering digunakan untuk penelitian. Maka, untuk mengetahui lebih lanjut

mengenai pertumbuhan dan perkembangan, dilakukanlah pengukuran laju tumbuh tanaman

jagung dan untuk memperjelas pengamatannya dibuat kurva sigmoid pertumbuhan. Pada

praktikum ini, menujukkan jagung mngalami pertumbuhan yang bila dibuat grafik, akan

membentuk kurva sigmoid. Jagung yang diberi perlakuan secara destruktif akan tumbuh lebih

baik dibanding dengan jagung yang diberi perlakuan secara non-destruktif. Faktor eksternal

juga mempengaruhi dalam petumbuhan jagung.

Kata Kunci : Pertumbuhan, Perkecambahan, Destruktif, Non-Destruktif, Kurva Sigmoid

Pertumbuhan dan Jagung.

1

PENDAHULUAN

Sebagian tumbuhan terus tumbuh selama mereka masih hidup, suatu kondisi yang

dikenal sebagai pertumbuhan tidak terbatas (indeterminate growth). Sebagian besar hewan.

Pertumbuhan tidak terbatas tidak mengandung pengertian abadi dan tidak mati. Meskipun

mereka terus tumbuh selama hidupnya, tumbuhan tantunya akan mati. Tumbuhan yang

dikenal sebagai tumbuhan setahun (annual) menyelesaikan siklus hidupnya-dari kecambah,

berbunga dan memproduksi benih hingga mati-dalam waktu setahun atau lebih atau kurang.

Banyak tumbuhan berbunga liar adalah tumbuhan setahun, seperti tanaman pangan yang

paling penting, termasuk tanaman penghasil biji-bijian dan tanaman polong-polongan. Suatu

tumbuhan biennial jika kehidupan umumnya membentang dalam rentang waktu dua tahun.

Pada banyak kasus, tumbuhan dengan siklus kehidupan biennial ini adalah tumbuhan yang

hidup melewati periode dingin (musim dingin) yang menyela di antara pertumbuhan

vegetative (musim semi/musim panas pertama) dan perbungaan (musim semi/musim panas

kedua). Tumbuhan yang hidup beberapa tahun , termasuk pohon, perdu dan beberapa rumput-

rumputan, dikenal sebagai tumbuhan tahunan (perennial) (Campbell, 2003).

Perkecambahan adalah proses awal pertumbuhan individu baru pada tanaman yang

diawali dengan munculnya radikel pada testa benih. Proses perkecambahan dan pertumbuhan

perkecambahan sangat dipengaruhi oleh ketersediaan air dalam medium pertumbuhan untuk

diabsorbsi dan memacu aktivitas enzim-enzim untuk metabolisma perkecambahan di dalam

benih (Salisbury dan Ross, 1995).

Perkecambahan biji bergantung pada imbibisi, penyerapan air akibat potensial air

yang rendah pada biji yang kering. Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan

memecahkan kulit pembungkusnya dan memicu perubahan metabolic pada embrio yang

menyebabkan biji tersebut melanjutkan pertumbuhan. Enzim-enzim akan mulai mencerna

bahan-bahan yang disimpan pada endosperma atau kotiledon, dan nutrient-nutriennya

dipindahkan ke bagian embrio yang sedang tumbuh (Campbell, 2003).

Perkembangan zigot itu berlanjut sampai berbentuk biji: sporofit embrio yang dorman

dengan makanan cadangan dan salut pelindung. Pada angiosperma, dinding bakal buah

(terkadang bersamaan dengan bagian-bagian bunga lainnya) berkembang menjadi buah. Buah

merupakan adaptasi yang meningkatkan penyebaran isinya (biji-bijinya) ke lokasi yang baru.

Buah menjadi tersebar karena: (1) Pengeluaran mekanis biji-bijinya. (2) Mengerahkan

2

bantuan angin atau arus air untuk membawa biji ke tempat-tempat baru. (3) Mengerahkan

bantuan hewan untuk menyebarkan biji-bijinya (Kimbal, 1983).

Di alam, dormansi karena kulit biji yang keras dapat dipatahkan melalui perusakan

kulit biji oleh mikroorganisme yang terdapat di tanah (Bewley & Back, 1982).

Sebagai organisma yang tidak dapat bergerak bebas, tumbuh kembangnya tanaman

sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan di sekelilingnya termasuk gelombang

elektromagnetik baik berupa gelombang medan magnit maupun medan listrik. Fenomena

respon tumbuhan terhadap medan magnit telah menarik para peneliti untuk mengkajinya

lebih jauh (Agustrina, 2008).

Menurut Santoso (1989) bahwa peranan unsur hara sangat penting bagi tanaman

untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kekurangan unsur hara pada masa

pertumbuhan dan perkenflbangan mengakibatkan kerusakan organ-organ tanaman tersebut.

Salisbury & Ross (1995) menyatakan bahwa luas daun tanaman merupakan suatu

faktor yang menentukan jumlah energi matahari yang dapat diserap oleh daun dan akan

menentukan besarnya fotosintat yang dihasilkan.

Banyak peneliti merajahkan ukuran atau bobot organime terhadap waktu, dan ini

menghasilkan kurva pertumbuhan. Kurva pertumbuhan berbentuk-s (sigmoid) yang ideal,

yang dihasilkan oleh banyak tumbuhan setahun dan beberapa bagian tertentu dari tumbuhan

setahun maupun bertahun. Kurva menunjukkan ukuran komulatuf sebagai fungsi dari waktu .

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. Laju berbanding lurus dengan ukuran organisme; semakin besar organisme,

semakin cepat ia tumbuh.

Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada laju

maksimum selama beberapa waktu lamanya. Laju pertumbuhan yang konstan ditunjukkan

oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva tinggi tanaman dan oleh bagian

mendatar kurva laju tumbuh di bagian bawah. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan

yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua. (Salisbury dan

Ross, 1995).

Pola pertumbuhan tegakan antara lain dapat dinyatakan dalam bentuk kurva

pertumbuhan yang merupakan hubungan fungsional antara sifat tertentu tegakan , antara lain

volume , tinggi, bidang dasar, biomassa dan diameter dengan umur tegakan . Bentuk kurva

3

pertumbuhan tegakan yang ideal akan mengikuti bentuk ideal bagi pertumbuhan organisme

(termasuk tumbuh – tumbuhan) , yaitu berbentuk kurva sigmoid (Latifah, 2004).

Jagung merupakan tanaman pangan biji-bijian yang memegang peranan penting

setelah padi di lndonesia. Jumlah produksinya pada tahun 1999 adalah 9.172.000 ton atau

yang kedua terbesar untuk tanaman biji-bijian setelah padi (Manalu, 2001).

Pada tanaman jagung seperti halnya semua tanaman hibrida selalu mempunyai apa

yang disebut dengan batas genetis. Pada batasan tersebut terdapat potensi genetic, dimana

dengan memacu pertumbuhan seperti apapun akan tetap tidak dapat melampaui batasan

genetic tersebut, dan jumlah daun adalah salah satu batasan genetic pada tanaman semusim

(Budi, 2009).

Jagung suatu monokotil, hanya memiliki satu kotiledon (skutelum jagung dan

rumputan lain). Tunas yang belum sempurna dibungkus dalam suatu struktur yang disebut

koleoptil. Pada jagung dan rumput-rumputan lain, tunas tumbuh ke atas dan lurus melalui

saluran koleoptil (Campbell, 2003).

Baik tumbuhan maupun hewan mengalami proses yang dinamakan pertumbuhan.

Jagung merupakan tanaman yang banyak ditanam di sini dan pertumbuhannya sering

digunakan untuk keperluan penelitian. Maka, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai

pertumbuhan dan perkembangan, dilakukanlah pengukuran laju tumbuh tanaman jagung yang

mana untuk memperjelas pengamatannya dibuat kurva sigmoid pertumbuhan.

4

MATERIAL DAN METODA

A. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah Pot, Sekop, Weather Station,

Termometer, Ember, Timbangan, Neraca, Oven, Benang dan Penggaris. Sedangkan

bahan yang digunakan adalah Tanah, Pasir, Biji Jagung, Air dan Aluminium Foil.

B. Metode

Media tanah disiapkan di dalam pot. Tiap kelompok memiliki 8 pot yang

masing-masing pot terdapat 5 biji jagung dan disiram secukupnya setiap hari. Tiap pot

diberi label. Sebelum di tanam, biji jagung direndam terlebih dahulu dan dipilih biji

jagung yang baik. Pot diletakkan pada lapangan terbuka. Pertumbuhan tumbuhan

dicek setiap minggu dengan cara destruktif / non-destruktif. Diukur tinggi tanaman,

luas daun, jumlah daun, berat basah, berat kering dari bagian atas (batang dan daun)

dan bagian bawah akar setelah dibersihkan terlebih dahulu (ingat berat basah

ditimbang tanaman dalam keadaan tidak basah). Berat kering didapatkan dengan

mengukur berat tanaman yang telah dikeringkan dengan oven, sampai berat tidak

berubah lagi. Catat temperature tanah dan udara, kelembaban relative, dan curah

hujan setiap hari sabagai data pendukung setiap hari. Table pengamatan dibuat untuk

pertumbuhan dan factor iklim. Grafik rerata dari pertumbuhan tanaman dan factor

iklim dengan waktu sebagai absisa dibuat. Buat juga estimasi pertumbuhan dengan

regresi.

5

DATA PENGAMATAN

Tabel 1. Pengamatan Pertumbuhan Jagung Secara Destruktif.

Minggu

Ke-

Tinggi

Tanaman

(cm)

Daun Akar Bagian Atas Keterangan

Jumlah LuasBB

(gr)

BK

(gr)

BB

(gr)

BK

(gr)

Suhu

Tanah

(oC)

Suhu

Udar

a (oC)

Kelembaban

(%)

Curah

Hujan

(ml)

1, 10,8 3 4,89 0,35 0,05 0,505 0,035 35.125 32.21 70.14 9.28

2. 28,1 5 15,85 0,395 0,065 1,94 0,21 38.714 34.14 59.42 0

3. 33,25 5 22,37 0,265 0,04 2,69 0,3 37.196 31 63.14 0

4. 37,95 5 25,03 0,275 0,05 3,41 0,32 33.526 29.21 76.42 4.14

5. 52,95 7 45,33 1,02 0,2813,05

54,705 35.830 31.28 72.42 6.21

6. 82,5 7 73,6 0,935 0,135 14,6 7,23 34.704 30.42 77.57 11.71

7. 97,7 7 214,5 4,23 0,67 54,82 25,63 38.766 33.42 69.57 8.57

0 1 2 3 4 5 6 7 80

20

40

60

80

100

120

Kurva Simoid Destruktif

Tinggi Tanaman

0 1 2 3 4 5 6 7 80

50

100

150

200

250

Daun

Jumlah DaunLuas Daun

6

0 1 2 3 4 5 6 7 80

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Akar

BB AkarBK Akar

0 1 2 3 4 5 6 7 80

10

20

30

40

50

60

Bagian Atas

BB Bagian AtasBK Bagian Atas

7

Tabel 2. Pengamatan Pertumbuhan Jagung Secara Non-Destruktif.

Minggu

Ke-

Tinggi

Tanaman

Daun Keterangan

Jumlah LuasSuhu

Tanah

Suhu

Udara

Kelembaba

n

Curah

Hujan

1. 5,8 3 4,36 35.3 32 70.14 9.28

2. 15,6 4 16,52 38.5 33.33 59.42 0

3. 25,22 5 42,9 38.2 33.2 63.14 0

4. 30,5 6 65,03 37.3 32.2 76.42 4.14

5. 49,32 7 81,86 34.8 32 72.42 6.21

6. 80,1 9 101,5 35.7 32 77.57 11.71

7. 90 9 121,5 37.5 33 69.57 8.57

8. 92,2 11 127,7 38 33.2 73.76 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Kurva Sigmoid Non-Destruktif

Tinggi Tanaman

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90

20406080

100120140

Daun

Jumlah DaunLuas Daun

8

0 1 2 3 4 5 6 7 80

20

40

60

80

100

120

Perbandingan Kurva Sigmoid Destruktif dan Non-Destruktif

DestruktifNon-Destruktif

Minggu

Ting

gi T

anam

an

No. Minggu

Parameter

Suhu Tanah

(oC)

Suhu Udara

(oC)

DRY (oC)

WET (oC)

Evaporasi (ml)

Kelembaban (%)

Curah Hujan (ml)

1 KE-1 35.125 32.21 31.07 32.14 2.57 70.14 9.282 KE-2 38.714 34.14 36.64 33.92 2.37 59.42 03 KE-3 37.196 31 37.14 34.07 2.38 63.14 04 KE-4 33.526 29.21 30.21 30.57 1.11 76.42 4.145 KE-5 35.830 31.28 32.35 31.64 1.27 72.42 6.216 KE-6 34.704 30.42 33.64 30.42 0.81 77.57 11.717 KE-7 38.766 33.42 40 33 1.95 69.57 8.57

No. Minggu

Parameter

Suhu Tanah

(oC)

Suhu Udara

(oC)

DRY (oC)

WET (oC)

Evaporasi (ml)

Kelembaban (%)

Curah Hujan (ml)

1 KE-1 35.3 32 31.07 32.14 2.57 70.14 9.282 KE-2 38.5 33.33 36.64 33.92 2.37 59.42 03 KE-3 38.2 33.2 37.14 34.07 2.38 63.14 04 KE-4 37.3 32.2 30.21 30.57 1.11 76.42 4.145 KE-5 34.8 32 32.35 31.64 1.27 72.42 6.216 KE-6 35.7 32 33.64 30.42 0.81 77.57 11.717 KE-7 37.5 33 40 33 1.95 69.57 8.578 KE-8 38 33.2 38.42 33.64 2.25 73.76 0

Tabel 3. Data Parameter Pertumbuhan Destruktif

Tabel 4. Data Parameter Pertumbuhan Non-Destruktif

PEMBAHASAN

9

Praktikum mengenai pertumbuhan ini menggunakan tanaman jagung sebagai bahan

percobaan. Sebelum jagung ditanam, terlebih dahulu jagung direndam dengan air kapur. Hal

ini dilakukan agar biji enzim pada biji jagung mulai bekerja dan mengakhiri masa dormansi

dan memulai masa perkecambahan.

Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan dua cara, yaitu secara Destruktif

dan secara Non-Destruktif. Dari hasil pengamatan, di dapat kurva sigmoid pertumbuhan

jagung yang berbentuk seperti huruf S pada kedua perlakuan tersebut. Dapat dilihat pula

tanaman pada kelompok Destruktif lebih cepat tumbuh tinggi dan besar serta pertumbuhan

yang lebih cepat satu minggu.

Hal tersebut dapat terjadi karena pada perlakuan secara destruktif, tiap minggunya 2

tanaman jagung dicabut dari pot yang berbeda secara acak dan diukur tinggi, jumlah daun,

luas daun, berat basah dan berat kering akar, serta berat basah dan berat kering bagian atas

jagung sehingga persaingan meyerap unsure hara antar jagung berkurang. Sedangkan pada

perlakuan non-destruktif, jagung dibairkan tetap berada dalam pot, dan hanya dihitung tinggi

tanamn, jumlah dan luas daun, sehingga tanaman jagung berebut unsure hara dan akhirnya

menjadi kecil.

Berat Kering Tanaman meskipun termasuk dalam komponen pertumbuhan, akan

tetapi komponen ini juga berpengaruh terhadap hasil dari komponen panen. Hal tersebut

dikarenakan serapan hara yang terjadi apabila banyak dipakai untuk pembangunan sel pada

berat kering tanaman akan mengurangi asupan bagi komponen panen (Budi, 2009).

Pada pengamatan terlihat pula, semakin besar tanaman jagung tersebut, semakin

banyak pula daun jagung dan semakin besar pula luas permukaannya. Berat basah dan berat

kering tanaman pada bagian akar maupun pada bagian atas tanaman juga bemakin bertambah

berat.

Saat pengamatan, beberapa parameter yang juga diukur adalah suhu tanah, suhu

udara, dry, wet, kelembaban, evaporasi dan curah hujan pada daerah penanaman jagung.

Jagung yang berada pada tempat yang kekurangan cahaya akan terhambat pertumbuhannya.

Hal-hal tersebut juga berpengaruh pada pertumbuhan jagung (factor eksternal). Klembaban

serta suhu yang tinggi dapat membantu dalm pertumbuhan jagung. Tetapi hal tersebut harus

disertai dengan penyiraman dan pemupukan yang cukup, agar jagung tidak kekurangan

unsure hara. Pada saat pengamatan dilakukan, terkadang pada daun jagung ditemukan ulat.

Ulat-ulat tersebut harus dibasmi agar tidak mengganggu pertumbuhan jagung.

10

Kurva pertumbuhan sigmoid yang terbentuk membentuk seperti huruf S yang

menunjukkan adanya laju pertumbuhan pada jagung tersebut. Kurva dibandingkan antara

waktu perminggu dan tinggi dari tanaman jagung tersebut, baik pada destruktif maupun pada

non-destruktif. Tetapi, kurva sigmoid pertumbuhyan pada perlakuan non-destruktif lebih

rendah dibanding dengan kurva sigmoid perumbuhan jagung pada perlakuan destruktif. Hal

tersebut dipengaruhi oleh unsure hara yang diperoleh tanaman jagung tersebut.

Pada kurva, terlihat perbedaan antara minggu-minggu awal penanaman, minggu-

minggu pertengahan dan minggu-minggu akhir pengamatan, yaitu saat tanaman jagung telah

berbunga dan berbuah. Pada akhir kurva, akan adanya garis lurus yang terbentuk karena

pertumbuhannya telah selesai, yang terjadi selanjutnya adalal perkembangan yang terjadi

pada jagung tersebut.

Pada fase awal pertumbuhan terjadi pertumbuhan yang lambat kemudian akan

semakin bertambah kecepatan tumbuhnya, kemudian akan surut lagi kecepatannya pada fase

vegetatif akhir (Nugroho dan Ningsih, 2009).

Maka, pada praktikum ini menujukkan bahwa jagung mngalami pertumbuhan yang

bila dibuat grafik, akan membentuk kurva sigmoid. Jagung yang diberi perlakuan secara

destruktif akan tumbuh lebih baik dibanding dengan jagung yang diberi perlakuan secara

non-destruktif. Faktor eksternal juga mempengaruhi dalam petumbuhan jagung.

KESIMPULAN

11

Kesimpulan dari praktikum ini adalah :

1. Pertumbuhan jagung membentuk kurva sigmoid.

2. Pertumbuhan jagung dipengaruhi oleh factor internal dan eksternal.

3. Jagung yang diberi perlakuan secara destruktif akan tumbuh lebih baik dibanding

jagung yang diberi perlakuan non-destruktif.

4. Sebelum biji jagung ditanam, harus dilakukan imbibisi untuk memacu kerja enzim.

5. Semakin besar tanaman jagung tersebut, semakin banyak pula daun jagung dan

semakin besar pula luas permukaannya. Berat basah dan berat kering tanaman pada

bagian akar maupun pada bagian atas tanaman juga bemakin bertambah berat.

REFERENSI

12

Agustrina, Rochma. 2008. Perkecambahan dan Pertumbuhan Kecambah Leguminoceae

Dibawah Pengaruh Medan Magnet. www.lemlit.unila.ac.id. (Diakses, Selasa 26 April

2011).

Black, J.G. 1999. Microbiology, Principles and Explorations. New Jersey: Prentice Hall.

Budi, Mikael Adri S. 2009. Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan 4 Efektif Organisme (EM4) pada Pertumbuhan Fase Vegetatif Tanaman Jagung (Zea mays) var. sweet com. Vol 2, No. 3 April 20092256-263 Jurnal FORMAS ISSN I 1978-8452. http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:vUUg5zUMhusJ:jurnal.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/2409256263.pdf+Kurva+Sigmoid+Pertumbuhan+Jagung+Pdf&hl=id&gl=id. (Diakses, Selasa 25 Mei 2011).

Campbell dkk. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta : Erlangga.

Kimbal, John W. 1983. BIOLOGI. Jakarta: Erlangga.

Latifah, Siti. 2004. Tinjauan Konseptual Model Pertumbuhan dan Hasil Tegakan Hutan. http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:T_ws1zI3OpIJ:library.usu.ac.id/download/fp/hutan-siti6.pdf+Kurva+Sigmoid+Pertumbuhan+Pdf&hl=id&gl=id. (Diakses, Selasa 25 Mei 2011).

Manalu, Lamhot P. 2001. Model Persamaan Kadar Air Keseimbangan Desorpsi Isotermis Jagung. Vol. 15, N0. 1, April 2001. http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:U2T8KzIWijoJ:e-jurnal.perpustakaan.ipb.ac.id/files/BKP011501lpm.pdf+Kurva+Sigmoid+Pertumbuhan+Jagung+Pdf&hl=id&gl=id. (Diakses, Selasa 25 Mei 2011).

Nugroho, Yuni Agung dan Ningsih Elik Murni Ningtyas. 2009. Model Dinamik sebagai Upaya Pencapaian Sinkronisasi Nitrogen pada Budidaya Selada dengan Pupuk Hijau Paitan. J. Tanah Trop., Vol. 14, No.2, 2009: 127-134. http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:3Tv6TOzW2M4J:journal.unila.ac.id/index.php/tropicalsoil/article/view/25/324+Kurva+Sigmoid+Pertumbuhan+Jagung+Pdf&hl=id&gl=id. (Diakses, Selasa 25 Mei 2011).

Salisbury, Frank B. dan Ross, Cleon W. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : Penerbit ITB.

Santoso B., 1989. Ilmu Tanah. Universitas Brawijaya.

13

LAMPIRAN

Foto Tanaman Jagung Destruktif

Minggu Ke-3 Minggu Ke-4 Minggu Ke-5

Minggu Ke-6 Minggu Ke-7

14

Foto Tanaman Jagung Non-Destruktif

Minggu Ke-3 Minggu Ke-4 Minggu Ke-5

Minggu Ke-6 Minggu Ke-7 Minggu Ke-8

15