BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang MasalahCahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhlukhidup baik bagi manusia, hewan maupun tumbuhan.Dalam hal ini, tumbuhan berklorofil khususnya sangat membutuhkan cahaya mataharidan airuntuk 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 sangat mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan itu sendiri. Namun, kekurangan cahaya saat perkecambahan berlangsung juga 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 pemanjangan sel-sel tumbuhan. Sebaliknya, tumbuhan yang tumbuh di tempat terang menyebabkan tumbuhan tumbuh lebih lambat dengan kondisi relatif pendek, daun berkembang baik lebih lebar, lebih hijau, tampak lebih segar, dan batang kecambah lebih kokoh.Misalnya saja pada tanaman kacang hijau. Kacang hijau merupakan salah satu tanaman Leguminosae yang cukup penting di Indonesia. Posisinya menduduki tempat ketiga setelah kedelai dan kacang tanah. Kacang hijau memiliki banyak manfaat yaitu dapat dijadikan sebagai bahan makanan seperti sayur, bubur serta bahan makanan lainnya. Kacang hijau juga berkhasiat dapat memperlancar pencernaan, menjaga keasaman lambung dan mencegah penyebaransel kanker.Dan dalam penelitian kali ini, kami ingin mengetahui bagaimana faktor intensitas cahaya dapat mempengaruhi pertumbuhan kacang hijau yang kami tanam. Oleh karena itu, tanaman kacang hijau ditempatkan dalam kondisi cahaya yang berbeda-beda. Tanaman pertama diletakkan di bawah sinar matahari langsung, tanaman kedua diletakkan di bawah sinar matahari tidak langsung (dalam komdisi remang-remang), dan tanaman ketiga diletakkan di dalam ruangan yang gelap.

1.2 Rumusan MasalahAdakah pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan kacang hijau?

1.3 Tujuan Penelitian1. Untuk mengetahui pengaruh cahaya matahari terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau2. Untuk mengetahui variabel yang paling efektif dan cepat dalam pertumbuhan tanaman kacang hijau pada faktor cahaya matahari

1.4 Manfaat Penelitian1. Sebagai sumber informasi mengenai faktor luar pada tumbuhan yaitu cahaya.2. Memberikan pengetahuan mengenai pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan pada tanamankacang hijau.3. Sebagai bahan referensi dalam laporan penelitian selanjutnya.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar TeoriPertumbuhan adalah proses bertambahnya ukuran (diantarnya volume, massa, dan tinggi) serta jumlah sel secara irreversible (tidak dapat kembali ke bentuk semula). Pertumbuhan bersifat kuantitatif (dapat diukur) dengan menggunakan auksanometer. Pertumbuhan terjadi karena pertambahan jumlah sel dan pembesaran sel. Proses ini terjadi akibat pembelahan mitosis pada jaringan bersifat meristematik. Contoh, pertambahan tinggi batang dan jumlah daun.Perkembangan adalah proses terspesialisasi sel menuju ke bentuk dan fungsi tertentu yang mengarah ke tingkat kedewasaan yang bersifat kualitatif (tidak dapat dihitung) dan reversible. Contoh, munculnya bunga sebagai alat perkembangbiakan.Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman diawali dengan perkecambahan biji. Perkecambahan adalah munculnya plantula (tanaman kecil dari dalam biji) karena pertumbuhan embrio di dalam biji menjadi tanaman baru. Embrio terdiri dari akar lembaga (calon akar = radikula), daun lembaga (kotiledon) dan batang lembaga (kaulikulus).1. Struktur BijiPada biji tanaman dikotil maupun monokotil terdapat Epikotil (bagian atas kotiledon). Di ujung epikotil terdapat Plumula (ujung batang & calon daun) merupakan poros embrio yang tumbuh ke atas yang selanjutnya akan tumbuh menjadi daun pertama, sedangkan Hipokotil (bagian bawah kotiledon) di ujungnya terdapat radikula (calon akar) adalah poros embrio yang tumbuh ke bawah dan akan menjadi akar primer.Pada tanaman monokotil, misalnya jagung, kotiledon mengalami modifikasi menjadiskutelumdankoleoptil. Skutelum berfungsi sebagai alat penyerapan makanan yang terdapat di dalam endosperma, sedangkan koleoptil berfungsi melindungi plumula. Selain itu, pada jagung juga terdapat koleoriza yang berfungsi melindungi radikula.Pada biji dikotil yang berkecambah, embrio menyerap nutrient dari endosperma (cadangan makanan) sehingga kotiledon mengecil pada akhirnya kisut dang lepas.

2. Proses Perkecambahana) Proses Fisika, terjadi ketika biji menyerap air (imbibisi) akibat dari potensial air rendah pada biji yang kering.b) Proses Kimia, air yang masuk mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormon giberelin (GA).c) Hormon GA mendorong aleuron (lapisan tipis bagian luar endosperma) untuk sintesis dan mengeluarkan enzim. d) Enzim bekerja menghidrolisis cadangan makanan yang terdapat dalam kotiledon dan endosperma. Proses ini menghasilkan molekul kecil larut dalam air, misal enzim amilase menghidrolisis pati dalam endosperma menjadi gula. Selanjutnya gula dan zat lain diserap dari endosperma oleh kotiledon selama pertumbuhan embrio menjadi bibit tanaman.3. Macam PerkecambahanBerdasarkan letak kotiledon pada saat perkecambahan, ada dua tipe perkecambahan:a. Perkecambahan EpigealCiri Perkecambahan ini : Terangkatnya kotiledon dan plamula ke permukaan tanah. Pemanjangan terjadi pada bagian hipokotil (ruas batang dibawah kotiledon). Perkecambahan ini umumnya terjadi pada biji tanaman dikotil (kecuali kacang kapri), contoh : kacang hijau, kacang kedelai, kapas.b. Perkecambahan HipogealCiri Perkecambahan ini : Tertinggalnya kotiledon didalam tanah, sedang plamula tetap menembus tanah. Pemanjangan terjadi pada epikotil (ruas batang diatas kotiledon). Umumnya terjadi pada biji monokotil, contoh : jagung, padi. dan juga pada biji dikotil tetapi hanya kacang kapri.Pada akhir perkecambahan terbentuk akar, batang dan daun. Selanjutnya, tumbuhan mengalami pertumbuhan, yaitu :a. Pertumbuhan PrimerPertumbuhan yang terjadi karena aktivitas meristem apikal (terdapat pada ujung batang dan ujung akar), menyebabkan pemanjangan akar dan batang.b. Pertumbuhan SekunderPertumbuhan sekunder terjadi akibat aktivitas pembelahan mitosis pada jaringan meristem sekunder (lateral) sehingga mengakibatkan diameter batang dan akar bertambah besar. Meristem lateral terbagi menjadi dua yaitu kambium gabus (jaringan pelindung yang menggantikan fungsi jaringan epidermis yang rusak/mati) dan kambium vaskuler (terletak diantara xilem dan floem menyebabkan pembelahan sel kearah dalam membentuk xylem dan kearah luar membentuk floem). Pertumbuhan sekunder terjadi pada tumbuhan dikotil.4. Faktor Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhana. Faktor Internal (Dalam)1) Faktor Intraseluler/GenetisGen mengandung faktor-faktor sifat keturunan yang dapat diturunkan pada keturunnanya. Gen juga berfungsi untuk mengkontrol reaksi kimia di dalam sel, misalnya sintesis protein. Secara langsung, gen mengendalikan pembentukan dasar tubuh tumbuhan.2) Faktor Interseluler/FisiologiProses yang terjadi merupakan proses fungsional tingkat seluler. Hormon adalah regulator pertumbuhan yang sangat esensial yang dibuat pada suatu bagian tumbuhan. Hormon tumbuhan disebut fitohormon. Hormon itu diantaranya : Auksin Giberelin Etilen Sitokinin Asam absisat Kalin Asam traumalinb. Faktor Eksternal/Luar (Lingkungan)1) AirAir termasuk senyawa utamayang sangat dibutuhkan tumbuhan. Tanpa air, reaksi kimia dalam sel tidak berlangsung sehingga tumbuhan mati.2) CahayaKualitas, intensitas, dan lamanya radiasi yang mengenai tumbuhan mempunyai pengaruh yang besar terhadap berbagai proses fisiologi tumbuhan. pada intensitas cahaya berlebih maka auksin dan klorofil akan rusak sehingga menghambat pertumbuhan. Sebaliknya, pada intensitas kurang cahaya tumbuhan mengalami etiolasi. Fotoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap lama penyinaran (panjang hari). Berdasarkan lama dan intensitas penyinaran, tumbuhan dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu:a)Tumbuhan hari pendek, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kurang dari 12 jam sehari. Tumbuhan hari pendek contohnya aster, krisan,dahlia, ubi jalar, kedelai, dan anggrek.b) Tumbuhan hari panjang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran lebih dari 12 jam (14 16 jam) sehari. Tumbuhan hari panjang, contohnya bayam, kentang, gandum, kol, bit gula, selada, dan tembakau.c)Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang tidak responsive terhadap panjang hari untuk pembungaannya. Tumbuhan hari netral contohnya bunga matahari. mawar, kapas, mentimun dan tomat.

3) KelembapanLaju transpirasi dipengaruhi oleh kelembapan udara. Jika kelembapan udara rendah, transpirasi akan meningkat. Hal ini memacu akar untuk menyerap lebih banyak air dan mineral dari dalamtanah. Meningkatnya penyerapan nutrien oleh akar akan meningkatkan pertumbuhan tanaman.4) NutrienZat makanan bisa terdapat dalam air, udara, dan tanah (umumnya) dalam bentuk ion. Nutrien digunakan tumbuhan untuk sumber energi dan sumber materi untuk sintesis berbagai komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan. Jika kebutuhan kurang maka akan terjadi defisiensi (tumbuh tidak sempurna hingga bisa mati).Nutrien dibedekan atas :a. Makronukrien (unsure makro/butuh dalam jumlah banyak). Misalnya : C (karbon), H (hydrogen), O (oksigen), N (Nitrogen), P (Fosfor), K (Kalium), Ca (Kalsium), S (Sulfur), Mg (Magnesium).b. Mikronutrien (unsure mikro/butuh dalam jumlah sedikit). Misalnya : Fe (Besi) [Klorosis], Cl (Klor) [layu], B (Boron), Mn (Mangan), Mo (Molibdenum), Zn (Seng), Cu (Tembaga).5) SuhuSuhu berpengaruh dalm proses fotosintesis, respirasi, transpirasi, dan reproduksi. Pada suhu optimum (suhu tertentu saat tumbuh dan berkembang dengan baik berkisar 10 38C). Umumnya tumbuhan tidak tumbuh pada suhu 0C dan diatas 40C.6) OksigenOksigen mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Dalam respirasi aerob pada tumbuhan, terjadi penggunaan oksigen untuk menghasilkan energi. Energi ini digunakan, antara lain untuk pemecahan kulit biji dalam perkecambahan, dan aktivitas tumbuhan. Apabila tumbuhan kekurangan Oksigen dapat mengalami kematian.

7) pH medium (Tingkat keasaman)Derajat keasaman tanah (pH tanah) sangat berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara yang diperlukan oleh tumbuhan. Pada kondisi pH tanah netral unsur-unsur yang diperlukan, seperti Ca, Mg, P, K cukup tersedia. Adapun pada pH asam, unsur yang tersedia adalah Al, Mo, Zn, yang dapat meracuni tubuh tumbuhan.

2.2 HipotesisHipotesis penelitian ini adalah cahaya berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan dan perkembangan, yaitu menghambat pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan itu sendiri. Tumbuhan biji kacang hijau yang berada di lingkungan yang intensitas cahayanya berbeda akan menghasilkan tinggi yang berbeda. Tumbuhan di tempat gelap akan lebih cepat tinggi daripada tumbuhan yang berada di tempat terang/bercahaya. Namun, memiliki perbedaan morfologi, meliputi : keadaan akar, batang dan daun tumbuhan kacang hijau.

BAB IIIMETODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu PenelitianTempat : Di rumahWaktu : 16-23 Agustus 2014 ( 7 hari )3.2 Variabel PenelitianVariabel bebas: intensitas cahayaVariabel terikat: pertumbuhan kacamg hijauVariabel control: kapas, cawan kecil/gelas aqua/petridiks, jenis dan ukuran kacang hijau 3.3 Alat dan Bahan Penelitiana. 3 buah gelas aqua bekasb. 15 biji kacang hijauc. Kapas secukupnyad. Air

3.3 Cara KerjaCara kerja yang dilakukan:a. Rendam biji kacang hijau dengan air bersih sekitar 2-3 jamb. Sediakan 3 buah gelas aqua bekas.c. Masukkan kapas yang telah dibasahi air bersih secukupnya ke dalam setiap gelasd. Tanam sepuluh biji kacang hijau pada setiap gelase. Memberi label pada setiap gelas agar lebih mudah mengamatinyaf. Letakkan masing-masing gelas di tempat yang terkena cahaya matahari langsung, remang-remang, dan di tempat yang gelapg. Amati dan ukur pertumbuhan kacang hijau setiap harinya selama satu mingguTinggi tanaman (cm)HARIRata- RataKeterangan

1234567

Terang

Remang

Gelap

Rata-rata

BAB IVANALISA DATA

4.1 Hasil Penelitian

Tinggi Tanaman (Cm)HariRata- RataKeterangan

1234567

Terang0.50.72.53.54.755.53.2 antara hari ke-4 dan ke-5 tumbuhan mengalami pertumbuhan yang sangat cepat hari ke-5 mulai tumbuh daun

Remang0.9139.51119229.5 antara hari ke-3 dan ke-4 tumbuhan mengalami pertumbuhan yang sangat cepat hari ke-4 mulai tumbuh daun

Gelap11151226 2810.6 antara hari ke-3 dan ke-4 tumbuhan mengalami pertumbuhan yang sangat cepat hari ke-4 mulai tumbuh daun

Rata-rata

4.2 PembahasanPada penelitian yang telah kami lakukan, ternyata hasilnya cocok dengan teori yang telah dijelaskan di atas, bahwa tanaman (kacang hijau) yang diletakkan di tempat yang gelap akan tumbuh lebih panjang/tinggi daripada tanaman (kacang hijau) yang diletakkan di tempat yang terang.Tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat yang terang, tumbuh lebih pendek karena umumnya cahaya dapat menguraikan auksin (hormon pertumbuhan). Peristiwa ini terjadi tidak lain dikarenakan pengaruh fitohormon, terutama hormon auksin. Seperti yang telah dijelaskan di atas, hormon auksin ini akan terurai dan rusak sehingga laju pertambahan tinggi tanaman tidak terlalu cepat. Hal dibuktikan oleh tabel di atas. Berikut pembahasannya.Pertama, biji kacang hijau di tempat terang. Pertumbuhan tanaman di tempat ini tidak mengalami pertambahan tinggi yang signifikan. Pertambahan tingginya baru terlihat antara hari ke-4 dan ke-5. Tinggi tanaman pada hari ke-7 hanya mencapai 5.5 cm dan memiliki rata-rata 3.2 cm. Daun pada tumbuhan ini juga baru muncul pada hari ke-5 penelitian, namun warnanya sangat hijau dan berbeda dengan kedua tanaman lain. Hal ini membuktikan bahwa tumbuhan di tempat ini memiliki klorofil dan mampu melakukan proses fotosintesis.Kedua, biji kacang hijau di tempat remang. Pertumbuhan tanaman di tempat ini mengalami pertambahan tinggi yang cukup berarti. Pada hari ke-3 tinggi tanaman hanya 3.5 cm, namun pada hari ke-4 batang kecambah tumbuh menjulang hingga 9.5 cm. Dan pada hari ke-7 tingginya mencapai 22cm. Tinggi rata-rata tanaman ini adalah 9.5 cm. Munculnya daun pada tanaman di tempat ini adalah pada hari ke-4, selisih sehari dengan tanaman yang ada di tempat terang. Namun daun tersebut memiliki warnaTerakhir, biji kacang hijau di tempat gelap. Pada awalnya pertumbuhan tanaman ini lamban, hal ini terlihat dari tinggi tanaman dari hari pertama sampai hari ketiga hanya 1 cm. Namun pada hari berikutnya terutama antara hari ke-4 sampai hari ke-7, tanaman ini tumbuh begitu cepat yaitu dari 5 cm menjadi 28 cm. Tinggi rata-rata tanaman ini adalah 10.6 cm. Munculnya daun pada tanaman di tempat gelap sama dengan tanaman di tempat remang, yaitu pada hari ke-4. Walaupun begitu, warna daun tersebut pucat dan berwarna kuning akibat kekurangan klorofil. Hal ini membuktikan bahwa tumbuhan yang diletakkan di tempat gelap tidak akan mampu melakukan fotosintesis.

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KesimpulanPada dasarnya, semua tumbuhan membutuhkan cahaya. Banyak sedikitnya cahaya yang dibutuhkan tiap tumbuhan berbeda-beda. Dari percobaan yang telah kami lakukan, kami dapat mengambil kesimpulan bahwa hipotesis yang kami perkirakan telah benar, yaitu cahaya dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dimana biji kacang hijau yang tumbuh di tempat gelap akan tumbuh lebih tinggi dibandingkan biji kacang hijau yang tumbuh di tempat yang terang.

5.2 Saran1. Dalam melakukan suatu percobaan, lebih baik melakukan percobaan di tempat yang sekiranya tidak ada sesuatu yang mengganggu seperti hama tanaman, hewan, sehingga percobaan akan aman dan berhasil.2. Dalam mengukur tinggi kecambah, harus dilakukan dari permukaan tanah hingga ujung batang.3. Dalam melakukan percobaan, hendaknya memperhatikan kualitas kacang hijau yang akan ditanam dan memperhatikan kondisi lingkungan yang sesuai dengan apa yang ingin diteliti sehingga hasil percobaan itu baik dan valid.

DAFTAR PUSTAKA

Priadi Arif dan Tri Silawati. 2007. Sains Biologi SMA Kelas XII. Jakarta: Yudhistira.Pratiwi, D.A, dkk. 2006. Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Erlangga.Saktiyono. 2008. Seribu Pena Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Erlangga.Prawirohartono, Slamet. 2005. Sains Biologi untuk SMA Kelas 3. Jakarta: Bumi Aksara.Sujadji, Bagod. 2005. Biologi Sains dalam Kehidupan 3A. Jakarta: Yudhistira.

SITUS WEBwww.bisadanluarbiasa.blogspot.comwww.e-dukasi.netwww.putrihesa.blogspot.com

Lampiran Proses Pembuatan

Pengamatan hari ke-1

Pengamatan hari ke-2

a) Remang dan gelapb) terang

Pengamatan hari ke-3

a) Remang dan gelapb) terang

Pengamatan hari ke-4 a) Remang dan gelapb) terang

Pengamatan hari ke-5 a) Remang dan gelapb) terang

Pengamatan hari ke-6 a) Remang dan gelapb) terang

Pengamatan hari ke-7 a) Remang dan gelapb) terang

16