PERTUMBUHAN PADA TANAMAN

PERTUMBUHAN PADA TANAMAN

RIMA MELATI (1310421092)

KELOMPOK III A (KELAS C)

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang

ABSTRAK

Praktikum tentang pertumbuhan tanaman dilaksanakan pada hari  Senin, 20 April 2014, di Laboratorium Pendidikan 4, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Unversitas Andalas, Padang. Tujuan dari praktikum ini yaitu meneliti laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji sampai daun mencapai ukuran tetap dan mengamati daerah tumbuh pada akar dan batang. Laju pertumbuhan diamati dengan suatu grafik yang berbentuk S dan disebut kurva sigmoid. Dilakukan dua percobaan yaitu percobaan pertama kurva sigmoid pertumbuhan daun untuk meneliti laju tumbuh daun sejak embrio dalam biji sampai daun mencapai ukuran tetap. Pecobaan kedua yaitu daerah tumbuh akar dan batang untuk mengamati daerah tumbuh pada akar dan batang. Cara kerja dari praktikum ini yaitu, dengan merendam biji 2-3 jam, kupas kotiledon dan ukur panjang daun pada embrionya, biji selanjutnya ditanam di laboratorium selama 2 minggu dan diukur dengan parameter yang telah ditentukan, percobaan kedua tidak jauh berbeda dengan percoban pertama. Hasil pengamatan pada percobaan pertama pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Dan pada umur 14 petiol tanaman sudah mulai rontok. Pada percobaan kedua bahwa pertumbuhan terjadi pada daerah ujung. Pemanjangan akar dapat  disebabkan adanya pembelahan sel.  Dilihat adanya pertambahan panjang akar dalam waktu 24 jam dan terjadi pertambahan batang  karah atas pada tumbuhan s dalam waktu 48 jam.

Kata kunci : Akar, batang, kurva sigmoid, pertumbuhan daun, pertumbuhan tanaman,

PENDAHULUAN

Pertumbuhan adalah Peristiwa perubahan biologi yang terjadi pada makhluk hidup yang berupa pertambahan ukuran (volume, massa, dan tinggi), Irreversibel (tidak kembali ke asal), dapat diukur serta dinyatakan secara kuantitatif. Auksanometer adalah Suatu alat untuk mengukur pertumbuhan memanjang suatu tanaman, yang terdiri atas sistem kontrol yang dilengkapi jarum penunjuk pada busur skala atau jarum yang dapat menggaris pada silinder pemutar. Perkembangan adalah proses menuju tercapainya kedewasaan atau tingkat yang lebih sempurna (kompleks). Sel-sel berdiferensiasi. Peristiwa diferensiasi menghasilkan perbedaan yang tampak pada struktur dan fungsi masing-masing organ, sehingga perubahan yang terjadi pada organisme tersebut semakin kompleks. Proses ini berlangsung secara kualitatif dan irreversible (Salisbury ang ross, 1995).

Pertumbuhan menunjukkan pertambahan ukuran dan berat kering yang tidak dapat balik yang mencerminkan pertambahan protoplasma mungkin karena ukuran dan jumlahnya bertambah. Pertambahan protoplasma melalui reaksi dimana air, C02, dan garam-garaman organik dirubah menjadi bahan hidup yang mencakup; pembentukan karbohidrat (proses fotosintesis), pengisapan dan gerakan air dan unsur hara (proses absorbs dan translokasi), penyusunan perombakan protein dan lemak dari elemen C dari persenyawaan organik (proses metabolisme) dan tenaga kimia yang dibutuhkan didapat dari respirasi (Gardner, 1991).

Tahap-tahap pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, 1.Tahap awal pertumbuhan yaitu mula-mula biji melakukan imbibisi atau penyerapan air sampai ukuran bijinya bertambah dan menjadi lunak. Saat air masuk ke dalam biji, enzim-enzim mulai aktif sehingga menghasilkan berbagai reaksi kimia. Kerja enzim ini antara lain, mengaktifkan metabolisme di dalam biji dengan mensintesis cadangan makanan sebagai persediaan cadangan makanan pada saat perkecambahan berlangsung (Gardner, Pearce dan Mitchell, 1991).

Perkecambahan terjadi karena pertumbuhan radikula (calon akar) dan pertumbuhan plumula (calon batang). Faktor yang memengaruhi perkecambahan adalah air, kelembapan, oksigen, dan suhu. Perkecambahan biji ada dua macam, yaitu: a. Tipe perkecambahan di atas tanah (epigeal) yaitu hipokotil memanjang sehingga plumula dan kotiledon ke permukaan tanah dan kotiledon melakukan fotosintesis selama daun belum terbentuk. Contoh: perkecambahan kacang hijau.b. Tipe perkecambahan di bawah tanah (hipogeal) yaitu epikotil memanjang sehingga plumula keluar menembus kulit biji dan muncul di atas permukaan tanah, sedangkan kotiledon tertinggal dalam tanah. Contoh: perkecambahan (Pisum sativum) (Gardner, Pearce dan Mitchell, 1991).

Perkembangan dan morfogenesis tanaman merupakan akibat dari proses pembelahan, pembesaran dan diferensiasi sel. Dus sesuai dengan tujuannya, maka ‘teknik dwarf’ disamping menghambat meristem pucuk juga harus memusatken pada penggalakan meristem lateral untuk menghasilken sel-sel baru yang akan memperluas lebar atau diameter organ. Respon differensiasi seperti dalam hal penebalan dinding sel dapat terjadi bila syaratnya terpenuhi: harus ada hasil asimilasi yang berlebih dan enzym perantara yang mengawalinya. Mengingat pula bahwa kambium seperti halnya meristem lateral lainnya yang umumnya bersifat difus, maka memerlukan sumber hormon eksternal (di luar insitu) untuk pertumbuhannya (Crawford,1982).

Pertumbuhan tanaman dapat diukur dengan alat yang disebut auksanometer. Daerah pertumbuhan pada akar berdasar aktifitasnya terbagi menjadi 3  daerah yaitu daerah pembelahan yaitu  pada sel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik), daerah pemanjangan yaitu berada di belakang daerah pembelahan dan daerah diferensiasi yaitu bagian paling belakang dari daerah pertumbuhan. Sel-sel mengalami diferensiasi membentuk akar yang sebenarnya serta daun muda dan tunas lateral yang akan menjadi cabang (Burhan, 1997).

Secara umum pertumbuhan dan pekembangan pada tumbuhan diawali untuk stadium zigot yang merupakan hasil pembuahan sel kelamin betina dengan jantan. Pembelahan zigot menghasilkan jaringan meristem yang akan terus membelah dan mengalami diferensiasi. Diferensiasi adalah perubahan yang terjadi dari keadaan sejumlah sel, membentuk organ-organ yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda. Terdapat 2 macam pertumbuhan, yaitu:  Pertumbuhan Primer adalah terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer. Berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti akar dan batang. Embrio memiliki tiga bagian penting yaitu : tunas embrionik yaitu calon batang dan daun, akar embrionik yaitu calon akar kotiledon yaitu cadangan makanan (Salisbury and Ross,1995).

Pengatur pertumbuhan adalah zat organik yang keaktifannya jauh berlipat seperti hormon yang dikenal adalah auksin, giberelin, dan citokinin. Perpanjangan sel, contoh dari diferensiasi anatomi yang secara langsung dipengaruhi oleh konsentrasi auksin, fototropisme, pembengkokan ke arah cahaya dari kecambah akibat penyebaran auxin yang tidak merata dan penghambatan sintesa auksin pada titik tumbuh oleh cahaya. Dominasi pucuk yaitu  penghambatan pada pertumbuhan tunas dibawahnya, nampaknya merupakan fungsi dari distribusi auksin (Sitompul, dan Guritno, 1995).

Pertumbuhan primer akar akan mendorong akar menembus tanah. Ujung akar ditutupi oleh tudung akar yang secara fisik melindungi meristem yang rapuh pada saat akan menembus tanah yang abrasif. Tudung akar akan mensekresikan lendir polisakarida yamg melumasi tanah disekitar ujung akarke arah atas, terdapat zona pembelahan sel, zona pemanjangan sel, dan zona pematangan sel (Rubatzky dan Mas, 1998).

Zona pembelahan sel, meliputi meristem apikaldan turunannya yang dusebut meristem primer. Meristem apikal, yang terletak di pusat zona pembelahan sel menghasilkan sel-sel meristem primer dan juga mengganti sel-sel tudung akar yang akan mengelupas. Zona pembelahan sel bergabung dengan zona pemanjangan. Disini sel-sel memanjang sampai lebih dari sepuluh kali panjang semula. Meskipun meristem menyediakan sel-sel baru untuk pertumbuhan, pemanjangan sel sebagian besar bertanggung jawab terhadap pendorongan ujung akar, termasuk meristem ke arah depan. Meristem akan mendukung pertumbuhan secara terus menerus dengan menambahkan sel-sel keujung termuda zona pemanjangan tersebut( Fitter dan Hay, 1991).

Bahkan sebelum meristem menyelasaikan pemanjangan, sel-sel akar mulai mengalami spesialisasi struktur dan fungsinya dimana zona pemanjangan menyatu dengan zona pematangan. Pada daerah akar ini, ketiga sistem jaringan yang dihasilkan oleh pertumbuhan primer menyelasaikan dan menyampurnakan diferensiasinya (Fitter dan Hay, 1991).

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah meneliti laju tumbuh daun sejak dari embrio sampai daun mencapai ukuran tetap, dan mengamati daerah tumbuh pada akar dan batang.

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Waktu dan Tempat

Praktikum tentang respirasi pada tumbuhan dilaksanakan pada hari Senin, tanggal 20  April 2015, yang bertempat di Laboratorium Teaching IV, Jurusan Biologi,Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada percobaan kali ini antara lain kertas milimeter, pisau silet, pot berisi campuran pasir dan tanah dengan perbandingan 1:1, tabung gelas, lempengan kaca, penggaris. Sedangkan bahan yang digunakan adalah biji tanaman Phaseolus radiatus, kecambah dari tanaman Phaseolus radiatus dan tinta cina.

Cara Kerja

a. Kurva sigmoid pertumbuhan daun

Direndam biji selama 2-3 jam dalam gelas beker, dipilih 30 biji untuk percobaan. Dikupas 3 biji dan dibuka kotiledonnya, diukur panjang daun pada embrionya denga kertas milimeter, kemudian hitung nilai rata-ratanya. Ditanam 25 biji kedalam pot, disiram dengan air, dipelihara dilaboratorium selama 2 minggu. Dilakukan pengamatan pada umur 3, 5, 7, 10, dan 14 diukur panjang daun pada petiol. Pengukuran daun pada umur 3, 5 dilakukan dengan cara menggali biji. Tiap pengukuran dilakukan terhadap 3 tanaman. Diusahakan untuk tidak menggunakan biji yang tidak berkecambah. Pengukuran selanjutnya dilakukan dengan tidak memotong biji pada kecambah tanaman. Digunakan selalu 3 tanaman yang sama untuk mengukur lebih lanjut. Ditentukan panjang rata-rata tiap daun, dibuat grafik perpanjangan tiap daun.

b. Daerah tumbuh Akar dan Batang

1. Daerah tumbuh pada Akar

Diambil 10 buah kecambah yang akarnya lurus dan panjangnya lebih dari 2 cm, mulai dari ujungnya diberi tanda dengan tinta cina 10 buah garis dengan interval 1 mm. Dengan menggunakan karet gelang, kecambah itu diletakkan dengan berkedudukan tegak pada lempeng kaca yang telah dibalut dengan kertas filter. Diambil lagi 10 kecambah dan diberi tanda garis 10 mm dari ujung akar sebagai kontrol dan diletakkan seperti no 2. Lempeng kaca   dimasukkan dalam tabung gelas yang telah diberi sedikit air kemudian ditutup agar ruangan dalam tabung tetap lembab. Setelah 24 jam diamati jarak masing-masing interval pada tiap kecambah yang diukur. Dibandingkan dengan kontrol, kemudian dibuat grafik pertumbuhan panjang tiap interval.

2.  Daerah tumbuh pada batang

Dipilih 20 biji tanaman yang batangnya lurus. Epilotil tanaman tersebut diberi tanda garis 10 buah garis dari ujungnya dengan interval 2 mm. Perlakuan pada 10 buah tanaman diberi label tanaman nomor 1 s/d 10. Sebagai kontrol pada 10 tanaman yang lain diberi satu tanda 20 mm dari ujung dan diberi label. Diletakkan pot didalam ruangan yang gelap. Setelah 48 jam diamati jarak masing-masing dari interval yang diukur, kemudian pertambahan panjang rata-rata dari tiap interval digambarkan didalam grafik.

PEMBAHASAN

a. Kurva sigmoid pertumbuhan daun

Tabel 1. Kurva sigmoid pertumbuhan daun

Umur (hari)	daun	Panjang daun (cm)	Rata-rata
3	1	0,8
	2	2	1,23
	3	0,9
5	1	1,9
	2	1,6	1,7
	3	1,7
7	1	4
	2	1,9	2,6
	3	1,8
10	1	2,7
	2	2,5	2,4
	3	2,8
14	1	1,9
	2	2,5	2,0
	3	1,8

Dari data praktikum maka dapat dilihat bahwa pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Dan semakin hari pertumbuhan tanaman semakin naik. Namun pada umur tumbuhan mulai dewasa petiol dari tumbuhan tersebut mulai rontok. Terlihat pada umur 14 hari sebagian petiol daun sudah mulai berguguran.

Hal ini sesuai dengan literatur Suatmadja (1993) yang menyatakan bahwa kurva menunujukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dari waktu. Fase logaritmik berarti bahwa laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan ukuran organisme.

Apabila digambarkan dalam grafik, dalam waktu tertentu maka akan terbentuk kurva sigmoid (bentuk S). Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan ( Fitter dan Hay, 1991).

Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada waktu maksimum selama beberapa waktu lamanya. Laju pertumbuhan ditunjukkan oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva tinggi tanaman oleh bagian mendatar kurva laju tumbuh dibagian bawah. Fase senescence ditunjukkan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua. (Salisbury.F.B.1995)

b. Daerah tumbuh akar dan batang

Daerah pertumbuhan akar

Daerah pertumbuhan batang

Tabel 2. Daerah tumbuh akar umur 24 jam

Kecambah	perlakuan	kontrol
1	1,0	2,1
2	1,0	2
3	1,0	2,2
4	1,0	2
5	1,0	2
6	1,0	2
7	1,0	2,1
8	1,0	2
9	1,1	2,1
10	1,1	2,1

Tabel 3. Daerah tumbuh batang umur 48 jam

Kecambah	Perlakuan (cm)	kontrol
1	2,1	2,1
2	2	2
3	2,2	2,2
4	2	2
5	2,1	2
6	2,1	2
7	2	2,1
8	2,2	2
9	2,1	2,1
10	2,1	2,1

Dari hasil pengamtan dapat dilihat bahwa pertumbuhan terjadi pada daerah ujung. Dilihat adanya pertambahan panjang dalam waktu 24 jam. Pada pertumbuhan batang, pertumbuhan terjadi kearah atas. Pertumbuhan ini cepat terjadi karena tumbuhan diletakan tempat yang gelap.

Pada peristiwa pemanjangan akar juga tak lepas dari peristiwa pembelahan sel.  Karena pemanjangan akar disebabkan adanya pembelahan sel apalagi kalau ditambah dengan adanya auksin dalam konsentrasi rendah.  Karena adanya auksin, dinding selulosa menjadi kenyal (plastik) dan diperluas oleh potensi osmosis cairan sel.  Anyaman fibril selulosa yang menyusun kerangka dinding menjadi kendur, dan hal ini memungkinkan penambahan fibril selulosa.  Auksin ditranslokasi keluar dari tempat sintesis oleh suatu mekanisme pengangkutan yang sangat terpolarisasi yang memerlukan energi metabolisme dan menggerakkan auksin hanya searah.  Arah ini selalu menjauhi ujung pucuk, jadi secara anatomi mudah ditentukan (Loveless, 1991).

 Namun, walau pertumbuhan yang terjadi cukup tinggi, kualitas tanaman pun tidak begitu bagus. Hal ini dibuktikan dengan tanaman pada perlakuan gelap, memiliki batang yang kurus dan pucat kekurangan klorofil. Hal ini sebaliknya terjadi pada tanaman pada perlakuan terang, walau pertumbuhan yang terjadi tidak begitu tinggi, didapati tanaman memiliki kondisi fisik yang bagus, segar, daun berwarna hijau serta cukup klorofil.

Banyak faktor yang mepengaruhi pertumbuhan di antaranya adalah faktor genetik untuk internal dan faktor eksternal terdiri dari cahaya, kelembapan, suhu, air, dan hormon. Untuk proses perkecambahan banyak di pengaruhi oleh faktor cahaya dan hormon, walaupun faktor yang lain ikut mempengaruhi. Menurut leteratur perkecambahan di pengaruhi oleh hormon auxin , jika melakukan perkecambahan di tempat yang gelap maka akan tumbuh lebih cepat namun bengkok, hal itu disebabkan karena hormon auxin sangat peka terhadap cahaya, jika pertumbuhannya kurang merata. Sedangkan di tempat yang perkecambahan akan terjadi relatif lebih lama, hal itu juga di sebabkan pengaruh hormon auxin yang aktif secara merata ketika terkena cahaya. Sehingga di hasilkan tumbuhan yang normal atau lurus menjulur ke atas.

 KESIMPULAN DAN SARAN

 Kesimpulan

Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan:

1.   tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Dan pada umur 14 petiol tanaman sudah mulai rontok.

2.   kedua bahwa pertumbuhan terjadi pada daerah ujung. Dilihat adanya pertambahan panjang akar dalam waktu 24 jam dan terjadi pertambahan batang pada dalam waktu 48 jam.

 Saran

Diharapkan kepada praktikan agar lebih teliti, cermat dan berhati-hati dalam melaksanakan praktikum terutama dalam mengamati gejala-gejala yang terjadi pada tanaman selama pengamatan.

DAFTAR PUSTAKA

Burhan, W. 1997. Buku Ajar Fisiologi Tumbuhan. Universitas Andalas. Padang

Crawford, R. M. M. 1982. Physiological Responses Flooding. Springer Verlag. Berlin.

Fitter, A.H dan R.K.M. Hay, 1991. Fisiologi Ligkungan Tanaman. Diterjemahkan  oleh Sri Andani dan Purbayanti. UGM-Press, Yogyakarta.

Gardner, F.P., R.B. Pearce dan R.L. Mitchell, 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Diterjemahkan oleh H.Susilo.   Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Rubatzky, V.E dan Mas Yamaguchi, 1998. Sayuran Dunia. ITB-Press. Bandung.

Salisbury, F.B. 1995. Perkembangan Tumbuhan dan Fisiologi Lingkungan. ITB. Bandung.

Sitompul, S.M dan B. Guritno. 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman. Gadjah Mada  University Press.Yogyakarta.