1

1. PENDAHULUAN

1.1 Tinjauan Pustaka

Pertumbuhan berarti pertambahan ukuran. Karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertambahan itu bukan hanya dalam volume tetapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertumbuhan pada tumbuhan berlangsung pada bagian tertentu yang terdiri dari sejumlah sel yang baru saja dihasilkan melalui proses pembelahan sel di meristem. Pertumbuhan mudah dirancukan dengan pembelahan sel di meristem. Pembelahan sel itu sendiri tidak menyebabkan pertambahan ukuran, namun produk pembelahan sel itulah yang tumbuh dan menyebabkan pertumbuhan (Salisbury, 1995).

Salah satu ciri organisme yaitu tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan adalah proses pertambahan ukuran dan volume serta jumlah sel secara tidak bolak-balik. Perkembangan adalah proses menuju keadaan yang lebih dewasa. Pertumbuhan tanaman sering didefinisikan sebagai pertambahan ukuran berat dan atau jumlah sel. Pertumbuhan tanaman pada dasarnya disebabkan oleh pembesaran sel dan pembelahan sel. Pembesaran sel yang menyebabkan pertumbuhan pada tanaman berlangsung terutama sebagai akibat meningkatnya tekanan hidrolik internal pada sel tersebut Pertumbuhan dan perkembangan merupakan hasil interaksi antara faktor dalam dan luar. Faktor dalam yaitu sifat genetik dan hormon yang merangsang pertumbuhan. Faktor luar adalah faktor lingkungan (Campbell, 1996).

Tumbuhan ada yang bereproduksi secara seksual dan ada yang aseksual. Pada reproduksi aseksual/vegetatif, tumbuhan baru dihasilkan dari, batang, atau daun tanaman induk. Proses perkembangbiakan secara vegetatif ini dapat berlangsung secara alami atau melalui campur tangan manusia misal pada stek dan okulasi (Ritchie, 1983). Reproduksi aseksual adalah merupakan cara alternatif untuk menghasilkan keturunan tanpa adanya pertemuan dari sel gamet jantan dengan sel gamet betina. Pada semua reproduksi aseksual, keturunannya identik dalam setiap segi dengan tetuanya. Jika spesies tertentu berhasil dalam habitatnya, maka setiap variasi yang terwariskan pada keturunannya itu dapat merugikan. Reproduksi aseksual adalah cara untuk memperoleh individu-individu baru yang mungkin saja tidak memperlihatkan variasi seperti itu (Kimball, 1994).Pada reproduksi aseksual ada dua macam jenis, yaitu secara alami seperti pembentukan tunas, umbi batang, umbi lapis, umbi akar dan rizoma. Sedangan reproduksi aseksual buatan meliputi cangkok, stek (menyambung), okulasi, kopulasi. (Morholt & Brandwein, 1976).

Tumbuhan mempunyai mekanisme reproduksi secara vegetatif dan generatif. Generatif adalah melalui peristiwa penyerbukan sedangkan vegetatif adalah melalui bagian-bagian tumbuhan yang lain seperti batang, umbi, daun, dll (Curtis, 1983). Fase pertumbuhan dan perkembangbiakan dapat dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu pembelahan sel, pertumbuhan sel dan diferensiasi sel.Pada reproduksi secara generatif (seksual) reproduksi ditandai dengan pertemuan dari sel gamet jantan dengan sel gamet betina. Contoh reproduksi seksual meliputi: pembentukan biji dan pembentukan bunga. (Morholt & Brandwein,1976).

Perkembangan vegetatif terjadi secara apomiktik (tanpa peleburan sel gamet). Beberapa diantaranya menyerupai biji dan mempunyai sifat dormansi. Dormansi berfungsi untuk mencegah perkecambahan dan untuk menjembatani keadaan tidak menguntungkan secara mendadak baik yang bersifat abiotik maupun klimatik (Pijil, 1990).

Biji merupakan suatu struktur kompleks yang terdiri dari embrio / lembaga, kulit biji dan persediaan makanan cadangan. Dalam biji banyak tumbuhan, makanan disimpan dalam lembaga biji itu sendiri. Pada tumbuhan lain makanan disimpan dalam jaringan sekelilingnya. Biji-biji sebagian tumbuhan, bila masak hanya berisi sedikit air, maka perkecambahan itu baru akan terjadi setelah kulit dan kemudian jaringan yang lain menyerap air. Pertumbuhan akar kira-kira sebelum pertumbuhan bagian-bagian lain pada embrio, memungkinkan pertumbuhan muda berjangkar ke tanah dan menyerap air. Pada kacang sesudah keluarnya radikula, maka hipokotil memanjang dan menjadi melengkung (Tjitrosomo, 1983).Biji berkembang pada mulanya dari bakal biji. Setelah dewasa bagian biji dapat dibedakan atas kulit biji (yang biasa dinamakan testa yang berkembang dari 1 / 2 integumen), endosperm (terdapat dalam jumlah sedikit / banyak), embrio (merupakan sporofit muda yang berkembang sebagian). Di tempat melekatnya biji pada funikulus, terdapat parut yang dinamakan dengan hilum. Hilum merupakan jalur masuknya air ke dalam biji (Fahn, 1991).

Biji meliputi embrio yang berkembang dari telur yang dibuahi, penyimpanan makanan yang berasal dari endosperm, dan lapisan biji yang berkembang dari lapisan yang paling luar atau lapisan sel telur muda. Pada waktu yang sama buah berkembang dari dinding ovarium. Biji dari kebanyakan tanaman liar memerlukan periode dormansi sebelum mereka tumbuh. Syarat genetik menjamin bahwa biji akan menunggu sampai periode tumbuh berikutnya. Lapisan biji mempunyai peran penting dalam pertumbuhan dormansi. Dalam beberapa spesies, lapisan biji berperan penting agar biji tumbuh dengan baik, seperti mencegah masuknya air dan gas (Curtis, 1983).

Salah satu bagian tumbuhan yang penting untuk penyerapan garam-garam mineral adalah akar. Selain itu, akar juga berfungsi sebagai tempat penyimpan cadangan makanan. Pada kebanyakan dikotil mempunyai akar pokok yang tumbuh ke bawah, tegak lurus terhadap permukaan tanah (Melanie, 1997).

Perkembangan dari biji kacang dikotil akan membuat biji tumbuh, biji menyerap air dari lingkungannya, dan selanjutnya akan merobek mantel biji. Akar muda tampak paling awal, kemudian hipokotil (di bawah kotiledon). Kotiledon akhirnya akan jatuh (Curtis, 1983).

Biji dari tumbuhan berbunga terdiri dari 3 bagian, yaitu :

Embrio yang terdiri dari akar dan 1 / 2 keping biji (kotiledon). Apabila memiliki 1 maka dinamakan monokotil. Sedangkan jika memiliki 2 dinamakan dikotil.

Endosperm sebagai jaringan penyedia makanan.

Mantel biji merupakan bagian untuk melindungi permukaan biji, terletak antara embrio dan endosperm.

Meskipun semua jenis biji dimulai dari 3 bagian dasar ini, tetapi kacang-kacangan dan tumbuhan dikotil mentransfer persediaan makanan dari endosperm ke perluasan kotiledon selama biji berkembang (Johnson et al., 1984).

Di dalam biji mengandung embrio yang diselubungi dan dilindungi oleh kulit biji dan dilengkapi dengan sumber cadangan makanan. Makanan ini diperlukan dalam perkecambahan anak tumbuhan yang biasanya disimpan dalam kotiledon. Selain di kotiledon, juga disimpan dalam jaringan khusus endosperm. Dalam kondisi pertumbuhan yang memadai, biji ini berkecambah dan tumbuhan muda (taoge) muncul. Kemudian taoge tumbuh dengan memanjangkan akarnya dalam tanah. Sementara itu tunas pucuknya yaitu batang dan daun mengarah ke atmosfer (Fahn, 1991).

Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan biji diawali dengan perkecambahan. Pada embrio atau lembaga terdapat plumula yang tumbuh menjadi batang dan radikula

yang tumbuh menjadi akar. Pada akhir perkecambahan tumbuhan membentuk akar, batang, dan daun. Pada ujung-ujung akar dan batang terdapat sel yang senantiasa membelah diri, disebut jaringan meristem ujung. Perkecambahan dipengaruhi oleh oksigen, suhu, dan cahaya (Campbell, 1996).

Perkecambahan merupakan permulaan pertumbuhan embrio dalam biji. Yang diperlukannya adalah suhu yang cocok, banyaknya air yang ada dan persediaan oksigen. Untuk tumbuh biji perlu kondisi sebagai berikut :

Periode dormansi, merupakan syarat bagi perkecambahan biji. Dalam proses ini air sangat dibutuhkan.

Terbuka terhadap cahaya.

Hal di atas merupakan bukti bahwa nilai daya bertahan di 2 adaptasi, struktural yang unik yaitu biji dan bunga (Kimball et al., 1994).

Perkecambahan dimulai dengan proses penyerapan air ke dalam sel. Proses ini merupakan proses kimia. Masuknya air pada biji menyebabkan enzim bekerja. Proses perkecambahan membutuhkan oksigen yang dipakai untuk menghasilkan energi (proses oksidasi). Perkecambahan tidak dapat berlangsung pada suhu tinggi karena suhu tinggi dapat merusak enzim. Pertumbuhan umumnya berlangsung baik dalam keadaan gelap. Perkecambahan membutuhkan hormon auksin. Hormon ini mudah mengalami kerusakan pada intensitas cahaya tinggi (Campbell, 1996).

Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan pertumbuhan pada perkecambahan biji adalah:

Suhu

Perkecambahan memerlukan suhu yang tepat untuk aktivasi enzim. Perkecambahan tidak dapat berlangsung pada suhu yang tinggi, karena suhu yang tinggi dapat merusak enzim. Tumbuhan dapat tumbuh dengan baik pada suhu optimum. Suhu terendah di mana tanaman masih dapat tumbuh disebut suhu minimum dan suhu tertinggi di mana tumbuhan masih dapat tumbuh disebut suhu maksimum. Suhu optimum, minimum dan maksimum untuk berbagai jenis tumbuhan berbeda- beda tergantung tempat dimana tumbuhan itu hidup.

Hormon tumbuh

Tanpa adanya zat tumbuh (hormon tumbuh) tidak mungkin terjadi pertumbuhan. Hormon tumbuh yang terdapat dalam tumbuhan antara lain:

Auksin

Giberelin

Gas etilen

Cahaya

Cahaya memang mutlak diperlukan oleh semua tumbuhan hijau tetapi pengaruhnya terhadap pertumbuhan perkecambahan tumbuhan adalah penghambat karena cahaya dapat menyebabkan zat tumbuh menjadi zat yang dapat menghambat pertumbuhan.

Kelembaban atau kadar air

Makin tinggi kadar air maka pertumbuhan akan makin cepat sampai pada batas- batas tertentu (Curtis, 1983).

Inhibator adalah zat yang menghambat pertumbuhan pada tanaman, dapat ditemui pada proses perkecambahan, pertumbuhan pucuk atau dalam dormansi (Abidin, 1994).

Berdasarkan letak kotiledon pada saat berkecambah, dikenal dua macam tipe perkecambahan, yaitu :

Perkecambahan hypogeal, di mana terjadi pertumbuhan memanjang dari epikotil yang menyebabkan plumula keluar menembus kulit biji dan muncul di atas tanah. Kotiledon atau endosperma tetap berada di dalam tanah. Contoh : pada kacang merah dan kacang kapri.

Perkecambahan epigeal, hipokotil tumbuh memanjang, akibatnya kotiledon dan plumula terdorong ke permukaan tanah. Pada perkecambahan epigeal kotiledon berada di atas tanah. Perkecambahan epigeal terjadi pada kacang hijau dan kacang tanah (Curtis, 1983).Tipe perkecambahan pada kacang merah adalah tipe hipogeal. Pada perkecambahan hipogeal, terjadi pertumbuhan memanjang dari epikotil yang menyebabkan plumula keluar menembus kulit biji dan muncul di atas tanah. Kotiledon atau endosperma tetap dalam tanah (Campbell, 1996).Ketika biji berkembang, batang dan akar mulai tumbuh. Tetapi biasanya akar tumbuh terlebih dulu. Hal ini untuk memastikan bahwa daun baru akan sesegera mungkin menyediakan air dan mineral (Stanley & Andrykovitch, 1984).

Ketika biji berkembang, ia akan menyerap air. Akar biasanya merupakan struktur pertama yang terbentuk dari mantel biji. Kemudian tumbuh dengan cepat dan menyerap air dan garam mineral dari tanah. Persediaan makanan pada biji menghasilkan energi yang bisa mendukung. Kotiledon dari dikotil telah menyerap endosperm ketika biji berkembang, dan penuh terisi makanan (Audesirk & Audesirk, 1989).

Pembelahan miotik pada zigot dan nukleus endosperm menghasilkan biji yang terdiri atas :

Plumula, terdiri dari 2 daun embrionik yang akan menjadi daun sejati. Yang pertama akan tumbuh bibit dan terminal (apikal). Tunas ini adalah meristem dan padanya akan terjadi pertumbuhan batang selanjutnya.

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

1 / 2 kotiledon, yang menyimpan makan untuk digunakan biji yang berkecambah. Kacang merupakan biji dikotil.

Biji yang belum dewasa mengandung sitokinin dan giberelin dalam konsentrasi tinggi dan diyakini bahwa mereka berperan sebagai senyawa pengatur. Selama proses pemunculan kecambah, sel-sel dalam akar dan batang membesar dan memanjang terutama untuk pengambilan air. Sitokinin, giberelin, auksin, etilen terlibat dalam berbagai fase perkembangan biji, perkecambahan dan muncul kecambah (Heddy, 1989).

Setelah perkecambahan selesai dilanjutkan dengan pertumbuhan primer dan sekunder. Yang dimaksud pertumbuhan primer adalah tumbuhan membentuk batang, akar, dan daun. Aktivitas sel meristem menyebabkan batang dan akar tumbuh memanjang. Daerah pertumbuhan pada ujung batang dan ujung akar menurut aktivitasnya dibedakan menjadi :

Daerah pembelahan sel; sel aktif membelah dan sifatnya meristematis.

Daerah perpanjangan sel; tiap sel memiliki aktivitas untuk membesar dan memanjang.

Daerah diferensiasi; sel berdiferensiasi menjadi sel yang memiliki struktur dan fungsi khusus (Campbell, 1996).

Auksin adalah hormon pada tanaman yang akan mengontrol beberapa aspek tanaman. Di antaranya, auksin mempengaruhi pertumbuhan batang dengan merangsang perpanjangan sel, serta memicu aktivitas kambium. Tetapi konsentrasi auksin mungkin mendukung pertumbuhan dan mungkin juga menghambat pertumbuhan (Stanley & Andrykovitch, 1984).

Auksin merupakan senyawa asetat dengan gugus indol beserta derivatnya. Fungsinya :

Perangsang pembentukan bunga

Perangsang perpanjangan sel

Membantu memperpanjang titik tumbuh (Van Cleave, 1991).

Auksin berperan penting dalam proses jatuhnya daun dan buah. Daun muda dan buah muda membentuk auksin dan selama itu keduanya tetap kuat menempel pada batang. Rendahnya produksi auksin pada daun dan buah matang karena pada daun yang seluruhnya dinaungi oleh daun lain di atasnya segera berhenti membentuk auksin dan akan berjatuhan. Auksin juga merangsang pembentukan akar liar. Akar liar tumbuh dari batang/daun dan bukan dari sistem akar tumbuhan biasa (Kimball et al.,1994).

Permulaan akar, auksin juga merangsang pembentukan akar liar pada banyak spesies. Akar liar tumbuh dari batang atau daun dan bukan dari sistem akar tumbuhan biasa. Para petani dapat memperbanyak tanaman yang diinginkan dengan memotong batang dan menancapkan pangkalnya dalam pasir tanah. Kini petani mempercepat proses itu dengan memberikan perlakuan awal pada potongan dengan larutan yang mengandung auksin sintetik (Kimball et al., 1994).

Gaya tarik bumi menyebabkan auksin terkumpul pada bagian bawah dari struktur tanaman. Sel-sel batang akan tumbuh lebih cepat pada sisi yang mengandung lebih banyak auksin, sehingga pertumbuhan batang biasanya mengarah ke atas. Sel-sel akar tumbuh lebih cepat pada sisi yang lebih sedikit mengandung auksin, sehingga pertumbuhannya mengarah ke bawah (Van Cleave, 1991).

Sitokinin mula-mula ditemukan pada batang tembakau. Zat ini berfungsi untuk :

Menggiatkan pembelahan sel

Mempengaruhi pertumbuhan tunas dan akar

Giberelin mula-mula ditemukan pada jamur parasit pada padi. Fungsi giberelin yaitu :

Menyebabkan tanaman tumbuh raksasa

Menyebabkan terbentuknya buah besar dan tidak berbiji

Merangsang aktivitas kambium (Heddy, 1989).

Sitokinin adalah salah satu zat pengatur tumbuh yang ditemukan pada tanaman. Zat pengatur tumbuh ini mempunyai peranan dalam proses pembelahan sel (Abidin, 1994). Selain terlibat dalam pertumbuhan batang, giberelin tampak merupakan perangsang utama pertumbuhan akar. Giberelin ternyata juga berperan dalam pertunasan kuncup (Kimball et al., 1994).

Etilen adalah hormon yang tumbuh secara umum dan berlainan dengan auksin, giberelin, dan sitokinin. Hormon ini berperan pada proses pematangan buah dalam fase dimacteric. Inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan pada tanaman, sering terdapat pada proses perkecambahan, pertumbuhan pucuk dalam keadaan dormansi (Abidin, 1994).

Cahaya memang mutlak diperlukan oleh semua tumbuhan hijau, tetapi pengaruhnya terhadap pertumbuhan perkecambahan tumbuhan adalah penghambat. Hal itu dikarenakan cahaya menyebabkan zat tumbuh menjadi zat yang dapat menghambat pertumbuhan. Di samping cahaya, faktor kelembaban atau kadar air juga berpengaruh terhadap perkecambahan biji. Makin tinggi kadar air, maka pertumbuhan akan makin cepat (Curtis, 1983).

Perubahan suhu dapat mempengaruhi pertumbuhan meliputi reproduksi, fotosintesis, respirasi, dan transpirasi. Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menghambat proses tersebut. Suhu optimum yang paling baik untuk pertumbuhan adalah 10 38oC. Kandungan oksigen pun berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman. Jika kandungan oksigen banyak, maka pertumbuhan akar semakin baik (Campbell, 1996).

Tropisme adalah gerakan pertumbuhan yang arahnya ditentukan oleh arah rangsangan yang berasal atau menuju tumbuhan. Berdasarkan faktor luar yang menyebabkannya, dikenal berbagai gerak tropisme yaitu :

Fototropisme, rangsangannya cahaya. Contoh : gerak tumbuhan dalam ruangan menuju arah cahaya.

Geotropisme, rangsangannya gravitasi bumi. Contoh : gerak tumbuh akar (geotropisme positif) dan gerak tumbuh batang (geotropime negatif).

Kemotropisme, rangsangannya bahan kimia. Contoh : gerak tumbuh akar menuju nutrisi.

Tigmotropisme, rangsangannya sentuhan benda keras.

Hidrotropisme, jika rangsangannya air. Contoh : gerak tumbuh akar menuju air (Kimball, 1994).

Pada prinsipnya setiap tumbuhan dapat berkembang biak secara vegetattif dan generatif. Tumbuhan tingkat rendah lebih sering melakukan reproduksi vegetatif. Sebaliknya tumbuhan tingkat tinggi lebih sering bereproduksi secara generatif. Perkembangbiakan generatif umumnya menggunakan biji. Sedangkan pada vegetatif dapat dibedakan menjadi 2 yaitu vegetatif alami dan buatan. Vegetatif alami misalnya pembelahan sel, pembentukan spora, fragmentasi, pembentukan tunas, rhizoma, umbi, dan stolon. Sedangkan vegetatif buatan misalnya stek, cangkok, menyambung, menempel, dan merunduk (Campbell, 1996).

Perkembangbiakan vegetatif dapat menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat yang sama dengan induknya dan lebih cepat berbuah dibandingkan tanaman yang berasal dari biji. Namun, dari 1 induk hanya diperoleh keturunan yang jumlahnya terbatas (Campbell, 1996).

Banyak tumbuhan mampu berkembang biak dengan cara-cara aseksual. Reproduksi aseksual adalah cara untuk memperoleh individu baru yang mungkin saja tidak memperlihatkan variasi seperti itu. Keturunan yang dihasilkan secara aseksual identik secara genetik dengan tetuanya. Batang merupakan organ tumbuhan yang paling umum dipakai dalam reproduksi aseksual. Tumbuhan yang membentuk batang bawah tanah (rizoma, umbi, kormus, dan tuber) menggunakannya untuk reproduksi dan menyimpan makanan. Beberapa tumbuhan dapat membentuk individu baru dari akarnya (Kimball et al., 1994).

Umbi bawang merah (Allium cepa) berwarna lembayung dan berbentuk bulat. Bagian atasnya melancip. Umbi sampingnya berbentuk bulat dengan ujung melancip. Daunnya berongga dan berbentuk pita. Warnanya hijau kebiruan. Bunganya berbentuk payung membulat. Perbanyak bawang merah ini melalui bibit. Bibit diambil dari umbi kecil, yang ujungnya dipotong untuk merangsang keluarnya umbi samping. Fungsi bawang merah ini sebagai campuran bumbu masak, obat tradisional, dan campuran sayur (Anonim, 1980).

Untuk awal pertumbuhan stolon diperlukan kadar giberelin yang tinggi dan kadar sitokinin yang tidak terlalu tinggi. Penghambatan pemanjangan stolon dapat dilakukan tanpa menghambat pembesarannya, tapi lazimnya proses ini berlangsung bersamaan. Etilen menghentikan pembentukan stolon, namun etilen juga menghentikan umbi. Bila kondisi menguntungkan, umbi mulai tumbuh. Pembentukan umbi paling baik pada suhu malam sekitar 12oC (Salisbury, 1995).

Umbi lapis atau bulbus terdiri dari batang yang pendek dengan ruas-ruas yang sangat rapat, dikelilingi oleh daun yang berlapis-lapis, tebal, lunak, dan berdaging. Biasanya umbi lapis disebut siung. Daun yang berlapis-lapis itu merupakan umbi yang menyimpan cadangan makanan. Sedangkan batangnya hanya merupakan bagian kecil pada bawag umbi lapis dan disebut cakram. Umbi lapis misalnya terdapat pada bawang merah. Umbi lapis beserta sedikit batang jika dipisahkan akan menjadi individu baru (Campbell, 1996).

Syarat untuk bawang merah agar dapat tumbuh dengan baik dan hasil yang melimpah ruah ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan. Salah satunya adalah faktor iklim yang meliputi :

Radiasi matahari, berhubungan dengan laju tanaman, fotosintesis, pembuahan bunga dan aktivitas lebah penyerbuk. Tanaman bawang merah dapat tumbuh di beberapa daerah dengan iklim dingin, subtropik maupun tropik. Namun bawang merah sendiri dapat berproduksi dengan baik di daerah kering dan panas.

Panjang hari, adalah periode malam yang menentukan terjadinya pembungaan. Dalam masa pertumbuhan, bawang merah memerlukan penyinaran matahari selama lebih dari 12 jam.

Suhu, berpengaruh dalam pertumbuhan vegetatif, induksi bunga, pertumbuhan bunga, mekarnya bunga, perkecambahan serbuk sari, pembentukan benih dan pemasakan benih. Suhu yang baik untuk pertumbuhan bawang merah adalah suhu antara 25o C 30o C. Namun suhu yang paling ideal sebenarnya adalah pada suhu 22o C.

Curah hujan yang ideal bagi pertumbuhan bawang merah adalah antara 300 mm 2500 mm / th. Keterbatasan air akan berpengaruh langsung terhadap penyerapan zat zat hara dari dalam tanah dan pertumbuhan akar akar baru sehingga akan menyebabkan akar bawang merah tidak dapat tumbuh dan mempengaruhi produksi. Tetapi curah hujan yang terlalu tinggipun juga dapat merusak tanaman, sehingga pertumbuhan terhambat dan tanaman akan mudah busuk. Oleh karena itu, pemberian air yang cukup sangat dianjurkan dalam penanaman umbi bawang merah.

Kelembaban udara ini berpengaruh terhadap populasi serangga dan pathogen serta berkolerasi negatif terhadap rontoknya benih tanaman. Kelembaban nisbi yang ideal adalah antara 80 % - 90 %.

Angin yang cocok adalah angin yang berhembus sepoi sepoi. Sedangkan angin yang terlalu kencang akan menyebabkan tanaman menjadi rusak dan dapat mati (Pitojo, 2003).1.2 Tujuan Praktikum

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui proses perkembangbiakan tanaman secara seksual maupun aseksual, serta membandingkannya, dan untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi selama pertumbuhan tanaman.

2. MATERI DAN METODA

2.1 Materi

2.1.1 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas kaca, kain kasa, selotip, gunting, dan pot tanaman.

2.1.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah kacang merah, air, umbi bawang merah segar (Allium cepa), dan tanah.

2.2 Metoda

2.2.1 Pertumbuhan seksual tanaman

Kacang tanah sebanyak 4 butir dimasukkan, dengan cara ditempelkan dengan selotip. Kacang tanah yang ditempel hilumnya harus menghadap ke atas , bawah, kanan, dan kiri. Setelah itu kain kasa dimasukkan. Kemudian memasukkan air ke dalam gelas dengan air tidak menyentuh kacang tersebut. Untuk kelompok 1 sampai 3 disimpan ditempat terang, seangkan kelompok 4 sampai 6 ditempat gelap. Kacang diamati dan dicatat hasilnya selama 7 hari (hari ke 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6).

2.2.2 Pertumbuhan aseksual tanaman

Pertama kali pot dan tanah disiapkan. Tanah disiram dengan air, dan bawang merah diiris bagian atasnya agar terlihan dalamnya. Kemudian bawang merah segar dimasukkan dengan perbandingan 2 per 3 bagian bawang masuk ke dalam tanah dengan posisi akar mengarah ke bawah. Untuk kelompok 1 sampai 3 disimpan ditempat terang, sedangkan kelompok 4 sampai 6 ditempat gelap. Pertumbuhan bawang merah diamati dan dicatat hasilnya setiap hari selama 6 hari (hari ke 0, 1, 2, 3, 4, 5).

3. HASIL PENGAMATAN3.1 Perkembangbiakan secara vegetatif tempat terang Hari Gambar Keterangan

0 Bawang merah belum tumbuh baru ditanam&diberi air1 Masih sama spt hari ke-0kulit bawang mengelupas

2 Salah 1 mulai tumbuh sedikit tunas, kulit bawang mengelupas 3 Ketiga bawang sudah tumbuh tunas, akarnya sudah mulai panjang4 BwI : tumbuh tunas (tetap)BwII : tumbuh 3 tunas

BwIII : tumbuh 3 tunas&akar d bag bawah5 BwI : tumbuh tunas semakin

panjang BwII : tumbuh 4 tunas

BwIII : tumbuh 3 tunas, dan

akar di bagian bawah

3.2 Perkembangbiakan secara vegetatif tempat gelap Hari Gambar Keterangan

0 Belum tumbuh tunas1 Akar tumbuh tapi masih pendek2 Bawang belum ada perubahan3 Akar tumbuh semakin panjang4 Tidak ada perubahan5 Tidak ada perubahan

3.3 Perkembangbiakan secara generatif tempat terang Posisi hilum Atas Bawah Kanan Kiri

Hari

0

1,5 cm 1,3 cm 1,3 cm 1,4 cm 1

1,7 cm 1,7 cm 1,5 cm 1,4 cm 2 Minggu Minggu Minggu Minggu 3

2 cm 1,8 cm 1,9 cm 1,5 cm 4

2,2 cm 1,9 cm 2 cm 1,7 cm 5

2,2 cm 2 cm 2,1 cm 1,7 cm 6

2,5 cm 2 cm 2,1 cm 1,7cm

3.4 Perkembangbiakan secara generatif tempat gelap

Posisi hilum Atas Bawah Kanan Kiri

Hari

0

1,7 cm 1,7 cm 1,7 cm 1,7 cm

1

1,8 cm 1,7 cm 1,7 cm 1,7 cm

2 Minggu Minggu Minggu Minggu 3

1,9 cm 1,8 cm 1,8 cm 1,7 cm

4

1,9 cm 1,8 cm 1,8 cm 1,8 cm

5

1,9 cm 1,9 cm 1,8 cm 1,8 cm

6

1,9 cm 2 cm 2,2 cm 2 cm

4. PEMBAHASAN

Untuk praktikum ini menggunakan bawang merah dan kacang tanah sebagai bahannya. Kegunaanya adalah supaya kita dapat mengetahui lebih detail mengenai reproduksi pertumbuhan sexual (generatif) dan asexual (vegetatif) pada tanaman. Reproduksi vegetatif adalah cara alternatif untuk menghasilkan keturunan tanpa adanya pertemuan dari sel gamet jantan dengan sel gamet betina. (Kimball, 1994). Sedangkan reproduksi generatif adalah reproduksi dengan ditandai pertemuan dari sel gamet jantan dengan sel gamet betina. (Morholt & Brandwein, 1976).

Pada reproduksi secara generatif (seksual) adalah reproduksi dengan ditandai pertemuan dari sel gamet jantan dengan sel gamet betina. Contoh reproduksi seksual meliputi: pembentukan biji dan pembentukan bunga. (Morholt & Brandwein, 1976). Dan sebagai contohnya yaitu pada kacang tanah.Perkembangbiakan vegetatif atau aseksual ada 2 macam, yaitu vegetatif alami dan buatan. Vegetatif alami misalnya :

Pembelahan sel, seperti pada alga bersel satu.

Pembentukan spora, misalnya lumut dan paku.

Fragmentasi, misalnya pada Spirogyra.

Pembentukan tunas adventif, misalnya pada cocor bebek.

Rhizoma, seperti pada kencur

Umbi lapis, misalnya bawang merah

Umbi akar, misalnya dahlia

Umbi batang, misalnya kentang.

Stolon, misalnya arbei

Sedangan reproduksi aseksual buatan meliputi cangkok, stek (menyambung), okulasi, kopulasi. ( Morholt & Brandwein, 1976 ).Sedangkan reproduksi generatif diawali dengan pertemuan sel telur dan sperma sehingga terbentuk zigot, dan kemudian berkembang menjadi biji. Reproduksi ini dapat terjadi pada tumbuhan monokotil, seperti jagung, dan tumbuhan dikotil, seperti kacang-kacangan (Campbell, 1996). Pada percobaan ini, untuk reproduksi vegetatif digunakan umbi bawang merah (Allium cepa). Sedangkan untuk reproduksi generatif digunakan biji kacang merah.

Pada reproduksi secara generatif dapat melalui biji, yang bila kondisi lingkungan memungkinkan maka akan mengalami pertumbuhan menjadi kecambah. Pertumbuhan merupakan proses pertambahan ukuran yang bersifat kuantitatif, artinya dapat dinyatakan dengan satuan bilangan. Karena pada organisme multisel tumbuh dari zygot, pertambahan itu bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam berat, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan organisme tersebut. Biasanya, fase awal perkembangan kecambah meliputi produksi sejumlah sel baru melalui mitosis (pembelahan inti), dilanjutkan dengan sitokinesis (pembelahan sel), tapi kecambah yang tampak normal juga dapat dihasilkan dari biji beberapa spesies, tanpa ada pembelahan sel (Salisbury & Ross, 1995).Pada praktikum ini kami juga mengamati adanya pertumbuhan pada tanaman, baik pada kacang merah (generatif) maupun bawang merah (vegetatif). Menurut Campbell (1996), pertumbuhan merupakan suatu proses pertambahan ukuran dan volume serta jumlah sel. Pertumbuhan ini akan dilanjutkan oleh perkembangan. Yang dimaksud perkembangan adalah proses menuju keadaan yang lebih dewasa. Proses pertumbuhan dan perkembangan ini dipengaruhi oleh faktor dari dalam tumbuhan itu sendiri dan faktor lingkungan. Sifat genetik dan hormon tumbuh (fitohormon) merupakan faktor dari dalam yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan. Sedangkan faktor lingkungannya berupa lingkungan yang cocok, suhu, oksigen, kelembaban, dan nutrisi.

Daerah pertumbuhan pada ujung batang dan ujung akar menurut aktivitasnya dapat dibedakan menjadi tiga daerah, yaitu :

Daerah pembelahan sel, terdapat di bagian ujung. Sel sel di daerah ini aktif membelah, dan sifatnya tetap meristematis.

Daerah perpanjangan sel, terletak di belakang daerah pmbelahan, merupakan daerah di mana tiap sel memiliki aktivitas untuk membesar dan memanjang.

Daerah diferensiasi, merupakan daerah yang sel selnya berdiferensiasi menjadi sel sel yang memiliki struktur dan fungsi khusus. Meristem ujung batang membentuk primordia daun. Pada sudut antara daun dan batang terdapar sel sel meristematis. Bagian ini akan berkembang menjadi cabang (Morholt & Brandwein, 1976).Tanaman biji yang tumbuh diawali dengan perkecambahan (Kimball et al., 1994). Kemudian setelah perkecambahan selesai dilanjutkan dengan tumbuhnya akar, batang, dan daun (Campbell, 1996). Hal itu sesuai dengan percobaan yang telah dilakukan, yaitu pertumbuhan pada kacang merah. Pada hari ke 0 dan hari 1, baik biji yang plumulanya di atas, bawah, kanan, atau kiri; baik yang di tempat terang maupun tempat gelap belum terlihat adanya pertumbuhan. Namun pada hari ke 2, biji yang plumulanya menghadap ke bawah (tempat terang) dan menghadap ke atas (tempat gelap) sudah terlihat batang pendek sekitar 1 cm untuk tempat terang dan 3 cm untuk kacang di tempat gelap. Batang tersebut berasal dari plumula (Campbell, 1996). Hari berikutnya batang tersebut bertambah panjang dan pada biji yang plumulanya di kanan dan kiri juga tumbuh. Selain terlihat batang juga terlihat serabut akar, dan muncul daun. Akar tersebut berasal dari radikula (Campbell, 1996).

Pada hari ke-7, untuk kacang di tempat terang, biji yang plumulanya di atas, bawah dan kiri, mulai terlepas dari kulit biji. Terbentuk akar serabut yang panjangnya bervariasi untuk tiap biji. Pertumbuhan paling lambat terjadi pada biji yang plumulanya di kanan, karena yang tumbuh baru badan akarnya saja, sementara serabutnya belum terlihat. Hal itu terjadi mungkin karena kualitas biji tersebut berbeda dengan ketiga lainnya. Sedangkan pertumbuhan tercepat terjadi pada biji yang plumulanya di bawah. Hal itu terjadi karena sel-sel akar tumbuh lebih cepat pada sisi yang lebih sedikit mengandung auksin, sehingga pertumbuhannya mengarah ke bawah (Van Cleave, 1991). Akar yang mengarah ke bawah digunakan untuk mengambil air.

Untuk kacang di tempat yang gelap, pertumbuhan pertama dialami oleh kacang yang plumulanya di atas. Hal ini disebabkan oleh gerak fototropis, yaitu gerak tumbuhsn kea rah dtangnya sinar. Pertumbuhan secara kontinyu tersebut diikuti oleh biji yang plumulanya di kiri, kanan dan terakhir di bawah. Biji dengan plumula di bawah mengalami pertumbuhan paling lambat karena tidak adanya sinar matahari sehingga pertumbuhan akar ke bawah terhambat.Pada percobaan ini, gelas perlu diberi air karena menurut Audesirk & Audesirk (1989), ketika biji berkembang ia akan menyerap air. Akar biasanya merupakan stuktur pertama yang terbentuk dari mantel biji, tumbuh dengan cepat, dan menyerap air dan mineral dari tanah. Karena pada percobaan media yang digunakan bukan tanah, maka kandungan mineral dari air tersebut tidak sebanyak kandungan mineral yang ada di tanah. Sehingga persediaan energi pada biji terbatas pada mineral yang terkandung di air. Kotiledon dari dikotil telah menyerap endosperma ketika biji berkembang dan penuh terisi makanan. Jadi kita perlu memberi air pada gelas agar air dapat terserap oleh serbet dan dapat diserap pula oleh biji sebagai energi dalam pertumbuhannya.

Setelah terbentuk tanaman muda pertumbuhan selanjutnya ditentukan oleh aktivitas jaringan meristem yang terdapat pada titik tumbuh. Jaringan meristem primer pada ujung akar dan ujung batang, memungkinkan tumbuhan bertambah tinggi atau panjang (Morholt & Brandwein, 1976).Sedangkan pada umbi bawang merah, pertumbuhannya tidak diawali dengan perkecambahan, karena bawang merah tidak mempunyai biji. Pertumbuhannya ditandai dengan adanya akar pada bagian bawah umbi. Akar tersebut yang berfungsi menyerap air dan unsur hara dari tanah (Van Cleave, 1991). Pada hari ke 6 dapat dilihat bahwa ketiga umbi telah memiliki akar, baik untuk bawang di tempat terang maupun tempat gelap. Selain itu juga terlihat tumbuhnya suing atau tunas pada beberapa bawang merah di tempat terang.Bawang pada tempat terang mengalami pertumbuhan yang lebih cepat disbanding bawang pada tempat gelap. Pada hari ke-2 sudah tumbuh tunas pada salah satu bawang. Kemudian dilanjutkan dengan tumbuhnya tunas pada dua bawang yang lain disertai dengan pemanjangan akar masing-masing bawang. Pada bawang di tempat gelap, perubahan yang terjadi sampai hari ke-6 hanyalah pertumbuhan akar yang panjangnya pun tidak seberapa jika dibandingkan dengan bawang di tempat terang. Hal ini membuktikan bahwa cahaya memiliki andil dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman.Pertumbuhan kacang merah lebih cepat dan lebih jelas perubahannya dibandingkan pertumbuhan pada bawang merah. Hal itu tidak sesuai dengan teori Campbell (1996), disebutkan bahwa perkembangbiakan vegetatif memakan waktu lebih cepat daripada perkembangbiakan dengan biji. Perbedaan kecepatan tumbuh itu disebabkan oleh perbedaan kadar air dan nutrisi yang tersedia bagi kacang merah dan bawang merah tidak sama. Intensitas cahaya yang diterima keduanya kemungkinan besar sama, karena diletakkan di tempat yang sama. Pada kacang merah, air yang tersedia cukup banyak, sekitar 50 ml. Jika air telah berkurang, maka air akan diisi kembali. Pada bawang merah, juga dilakukan penyiraman setiap hari. Namun, kadar airnya tidak sebanyak pada kacang merah. Selain itu, kemungkinan tanah sebagi tempat tumbuhnya kurang gembur.

Dari kejadian di atas; dapat dilihat bahwa baik secara generatif maupun vegetatif; air, nutrisi, cahaya, oksigen, suhu, dan hormon tumbuhan berpengaruh pada proses pertumbuhan tanaman (Van Cleave, 1991). Air sangat dibutuhkan karena berfungsi sebagai reaktan dalam reaksi pertumbuhan. Makin tinggi kadar air, pertumbuhan akan berlangsung semakin cepat (Curtis, 1983). Hal itu sesuai dengan percobaan kami. Nutrisi tentu saja dibutuhkan untuk energi dalam pertumbuhannya, misalnya unsur hara dalam tanah.

Kedua tanaman sama-sama diletakkan di tempat yang mendapat sedikit cahaya. Hal itu dilakukan karena cahaya menyebabkan hormon tumbuhan menjadi zat yang dapat menghambat pertumbuhan (Curtis, 1983). Padahal kita mengetahui bahwa hormon tersebut dibutuhkan dalam pertumbuhan. Jadi, kacang merah dan bawang merah dapat tumbuh juga disebabkan karena cahaya yang diterima sedikit.

Oksigen juga dibutuhkan tanaman untuk tumbuh. Jika kandungan oksigen banyak, maka pertumbuhan akar semakin baik. Selain itu, perubahan suhu dapat mempengaruhi pertumbuhan meliputi reproduksi, fotosintesis, respirasi, dan transpirasi. Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menghambat proses tersebut. Suhu optimum yang paling baik untuk pertumbuhan adalah 10 38oC (Campbell, 1996).

Hormon yang mendukung pertumbuhan tanaman antara lain auksin, giberelin, dan sitokinin. Sedangkan etilen berfungsi sebagai inhibitor. Biji yang belum dewasa mengandung sitokinin dan giberelin dalam konsentrasi tinggi dan diyakini bahwa mereka berperan sebagai senyawa pengatur. Selama proses pemunculan kecambah, sel-sel dalam akar dan batang membesar dan memanjang terutama untuk pengambilan air. Sitokinin, giberelin, dan auksin terlibat dalam berbagai fase perkembangan biji, perkecambahan dan muncul kecambah (Heddy, 1989).

Sitokinin mempunyai peranan dalam proses pembelahan sel (Abidin, 1994). Selain terlibat dalam pertumbuhan batang, giberelin tampak merupakan perangsang utama pertumbuhan akar (Kimball et al., 1994). Auksin mempengaruhi pertumbuhan batang dengan merangsang perpanjangan sel (Stanley & Andrykovitch, 1984).

Akar kacang merah dan bawang merah tumbuh ke arah bawah, sesuai dengan gaya tarik bumi. Gerak akar ini termasuk gerak tropisme. Tropisme adalah gerakan pertumbuhan yang arahnya ditentukan oleh arah rangsangan yang berasal atau menuju tumbuhan. Gerak akar karena mendekati gaya tarik bumi disebut geotropisme positif (Kimball et al., 1994).

Gaya tarik bumi menyebabkan auksin terkumpul pada bagian bawah dari struktur tanaman. Sel-sel batang akan tumbuh lebih cepat pada sisi yang mengandung lebih banyak auksin, sehingga pertumbuhan batang biasanya mengarah ke atas. Sel-sel akar tumbuh lebih cepat pada sisi yang lebih sedikit mengandung auksin, sehingga pertumbuhannya mengarah ke bawah (Van Cleave, 1991).

Cara penanaman umbi bawang merah yang baik adalah diambil dari umbi yang kecil kemudian ujungnya dipotong. Hal itu berguna untuk merangsang keluarnya umbi samping (Anonim, 1980). Tanahnya juga harus gembur sehingga tanaman akan memperoleh nutrisi yang cukup. Sedangkan untuk penanaman secara generatif, pada proses perkecambahan, tanaman hanya memerlukan sedikit cahaya agar bisa tumbuh dengan maksimal (Curtis, 1983). Keduanya juga harus disiram dengan teratur.

5. KESIMPULAN

Cara perkembangbiakan pada tumbuhan ada 2 cara, yaitu vegetatif dan generatif.

Perkembangbiakan generatif terjadi melalui biji. Contohnya pada kacang merah.

Perkembangbiakan vegetatif ada 2 macam, yaitu alami dan buatan.

Pada bawang merah, terjadi perkembangbiakan vegetatif alami, melalui umbi lapis.

Pertumbuhan adalah proses pertambahan ukuran dan volume serta jumlah sel.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan, yaitu : air, nutrisi, suhu, oksigen, cahaya, dan hormon tumbuh.

Intensitas cahaya yang tinggi akan menghambat proses perkecambahan karena dapat merusak hormon pertumbuhan.

Makin banyak kadar air, pertumbuhan makin cepat.

Hormon yang mendukung pertumbuhan pada tanaman yaitu auksin, giberelin, dan sitokinin. Hormon yang menghambat yaitu etilen.

Gerak tumbuh akar dan batang pada tanaman merupakan gerak geotropisme, yang arah geraknya ditentukan oleh gaya tarik bumi. Batang akan bergerak ke atas, dan akar akan tumbuh ke bawah.

Kecepatan pertumbuhan secara vegetatif lebih cepat dibandingkan secara generatif.

Kacang merupakan tumbuhan dikotil karena mempunyai akar tunggang dan mempunyai dua kotiledon.

Kacang yang komposisi zat-zat penyusun di dalamnya tertata dengan baik menyebabkan perkecambahan terjadi dengan baik.

Endosperma berfungsi sebagai penyedia cadangan makanan bagi biji.

Pertumbuhan pada biji diawali dengan mulainya perkecambahan.

Perkecambahan baru terjadi setelah kulit biji dan kemudian jaringan lain menyerap air.

Air memegang peranan penting pada perkecambahan. Hal ini dapat dilihat dari pertumbuhan tunas yang selalu menuju ke adanya air di dasar gelas walau dalam posisi hilum yang berbeda-beda

Cahaya mutlak diperlukan oleh tumbuhan untuk tumbuh, tetapi juga dapat menghambat hormon pertumbuhan yaitu hormon auksin.6. DAFTAR PUSTAKA

Abidin, Z. (1994). Tentang Zat Pengatur tumbuh. Angkasa. Bandung.

Anonim. (1980). Ensiklopedi Indonesia. Ichtiar Baru Van Hoeve. Jakarta.

Audesirk, G. & T. Audesirk. (1989). Biology Life of Earth. Macmillan Publishing Company, Inc. New York.

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

Curtis, H. (1983). Biology Fourth Edition. Worthy Publisher, Inc. New York.

Fahn, A. (1991). Anatomi Tumbuhan edisi 3. Gajahmada University Press. Yogyakarta.

Heddy, S. (1989). Hormon Tumbuhan. CV Rajawali. Jakarta.

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

Kimball, J.W. ; H.S.S. Tjitrisono & N. Sugiri. (1994). Biologi jilid 2 edisi 5. Erlangga. Jakarta.

Melanie. (1997). Biologi Umum. AKIN St Paulus. Semarang.

Morholt, E.L. & P. F. Brandwein. (1976). Biology Patterns in Living Things. Hanourt Brace jovanotion Inc. USA.

Pijil, L. (1990). Asas-asas Pemenceran Pada Tumbuhan Tinggi. Gajahmada University Press. Yogyakarta.Pitojo, S. (2003). Benih Bawang Merah. Kanisius. Yogyakarta.Salisbury. (1995). Fisiologi Tumbuhan jilid 3. ITB. Bandung.

Stanley, M & G. Andrykovitch. (1984). Living an Introduction Biology second edition. Addison-Wesley Publishing Company, Inc. USA.

Tjitrosono, S. S. (1983). Botani Tumbuhan. Angkasa. BandungVan Cleave, J.P. (1991). Gembira Bermain Dengan Biologi. PT Pustaka Utama Grafiti. Jakarta.

7. LAMPIRAN