KARYA ILMIAH BIOLOGI: Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Pertumbuhan Kacang Hijau (Vigna radiata L.)
Pada kesempatan kali ini
KARYA ILMIAH BIOLOGI
PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP
PERTUMBUHAN KACANG HIJAU (Vigna radiata L.)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kacang hijau adalah tanaman budidaya dan palawija yang dikenal luas di daerah tropika. Tanaman dengan nama latin Vigna radiata L. Ini merupakan salah satu jenis tanaman kacang-kacangan yang masih berfamili dengan leguminasae yaitu kacang tanah atau kacang-kacangan lainnya. Tanaman ini sudah banyak dikenal masyarakat indonesia yang menyebar luas keberbagai daerah terpencil. Tanaman ini diduga berasal dari kawasan india.
Kacang hijau memiliki kulit yang hijau, berbiji putih, dan sering dibuat kecambah atau toge. Selain itu, kacang hijau juga memiliki bunga kacang hijau yang berbentuk kupu-kupu dan berwarna kuning kehijauan atau kuning pucat. Bunga tersebut akan membentuk polongan yang berisi 5-6 biji kacang hijau.
Kacang hijau termasuk dalam famili leguminasae yang paling mudah untuk dibudidayakan. Proses pertumbuhan kacang hijau berawal dari biji yang kemudian mengalami proses perkecambahan. Perkecambahan adalah proses pertumbuhan dan perkembangan embrio. Sedangkan yang di maksaud perkembangan adalah peristiwa yang berawal dari differensiasi yang semakin tampak perbedaan struktur dan fungsi masing-masing organ hingga perubahan yang terjadi semakin kompleks.
Selain kemudahan dalam proses budidayanya, kacang hijau juga memiliki penikmat yang cukup banyak. Bagi orang Indonesia tanaman kacang hijau adalah tanaman yang penting, karena Indonesia terkenal dengan makanan yang bernama bubur kacang hijau yang biasanya disantap untuk menghangatkan badan. Namun dibalik segala kegunaan pertumbuhan kacang hijau yang baik itu dipengaruhi oleh beberapa faktor.
Ada banyak faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan atau dalam hal ini adalah kacang hijau. Faktor-faktor tersebut dikelompokan menjadi 2, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal merupakan faktor yang meliputi faktor genetis (hereditas) dan faktor fisiologi. Sedangkan faktor eksternal atau faktor lingkungan merupakan faktor yang berasal dari luar tubuh tumbuhan tersebut yaitu dari lingkungan atau ekosistem. Contoh dari faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah cahaya, makanan, air, suhu, kelembapan.
Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup di dunia. Bagi manusia , hewan, dan tumbuhan cahaya matahari adalah penerang dunia ini. Selain itu, bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat menentukan proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses dasar pada tumbuhan untuk menghasilkan makanan. Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Pada dasarnya kebutuhan cahaya pada setiap jenis tumbuhan berbeda, ada tumbuhan yang memerlukan cahaya penuh dan ada tumbuhan yang hanya perlu sedikit cahaya atau remang-remang. Tapi kekurangan cahaya matahari akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan. Selain itu, kekurangan cahaya saat perkembangan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan daunnya berukuran kecil, tipis dan berwarna pucat (tidak hijau). Semua ini terjadi dikarenakan tidak adanya cahaya sehingga dapat memaksimalkan fungsi auksin untuk penunjang sel-sel tumbuhan sebaliknya, tumbuhan yang tumbuh ditempat terang menyebabkan tumbuhan tumbuh lebih lambat dengan kondisi relatif pendek, daun berkembang, lebih lebar, lebih hijau, tampak lebih segar dan batang kecambah lebih kokoh.
Oleh karena itu, penulis memilih judul “Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Pertumbuhan Kacang Hijau (Vigna radiata L.)”. Penelitian ini dilakukan untuk menguji kebenaran dari teori tersebut dengan cara mengamati pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hijau.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh intensitas cahaya terhadap pertumbuhan kacang hijau (Vigna radiata L.)?
1.3 Tujuan Penelitian
Menjelaskan pengaruh intensitas cahaya terhadap pertumbuhan kacang hijau (Vigna radiata L.).
1.4 Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian ini adalah cahaya dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu menghambat pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. 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.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Intensitas Cahaya
Sinar matahari atau radiasi matahari adalah sinar yang berasal dari matahari. Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup di dunia. Bagi manusia dan hewan cahaya matahari adalah penerang dunia ini. Selain itu bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat menentukan proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses dasar pada tumbuhan untuk menghasilkan makanan. Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Cahaya dibutuhkan oleh tanaman mulai dari proses perkecambahan biji sampai tanaman dewasa. Dengan demikian cahaya dapat menjadi faktor pembatas utama di dalam semua ekosistem.
Cahaya matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Cahaya matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. Cahaya Optimal bagi Tumbuhan Kebutuhan minimum cahaya untuk proses pertumbuhan terpenuhi bila cahaya melebihi titik kompensasinya (Wirakusumah, 2003).
Pada ekosistem daratan kualitas cahaya tidak mempunyai variasi yang berarti untuk mempengaruhi fotosintesis. Pada ekosistem perairan, cahaya merah dan biru diserap fitoplankton yang hidup di permukaan sehingga cahaya hijau akan lewat atau dipenetrasikan ke lapisan lebih bawah dan sangat sulit untuk diserap oleh fitoplankton.
Secara fisika, radiasi matahari merupakan gelombang- gelombang elektromagnetik dengan berbagai panjang gelombang. Tidak semua gelombang- gelombang tadi dapat menembus lapisan atas atmosfer untuk mencapai permukaan bumi. Umumnya kualitas cahaya tidak memperlihatkan perbedaan yang mencolok antara satu tempat dengan tempat lainnya, sehingga tidak selalu merupakan faktor ekologi yang penting.
Umumnya tumbuhan teradaptasi untuk mengelola cahaya dengan panjang gelombang antara 0,39 – 7,6 mikron. Klorofil yang berwarna hijau mengasorpsi cahaya merah dan biru, dengan demikian panjang gelombang itulah yang merupakan bagian dari spectrum cahaya yang sangat bermanfaat bagi fotosintesis.
Intensitas cahaya atau kandungan energi merupakan aspek cahaya terpenting sebagai faktor lingkungan, karena berperan sebagai tenaga pengendali utama dari ekosistem. Intensitas cahaya ini sangat bervariasi baik dalam ruang/ spasial maupun dalam waktu atau temporal.
Intensitas cahaya menurun secara cepat dengan naiknya garis lintang. Pada garis lintang yang tinggi matahari berada pada sudut yang rendah terhadap permukaan bumi dan permukaan atmosfer, dengan demikian sinar menembus lapisan atmosfer yang terpanjang ini akan mengakibatkan lebih banyak cahaya yang direfleksikan dan dihamburkan oleh lapisan awan dan pencemar di atmosfer (Sasmitamihardja, 1996).
2.2 Pertumbuhan dan Perkecambahan Tanaman
2.2.1 Pengertian Pertumbuhan dan Perkecambahan
Perkembangan dan pertumbuhan merupakan hal yang berbeda pada semua makhluk, termasuk tanaman. Perkembangan merupakan suatu proses pendewasaan di mana hal ini tidak dapat diukur sehingga data yang dihasilkan berupa data kualitatif. Pada sel-sel, sel berkembang sesuai spesialisasi mereka masing-masing (berkembang dan terstruktur sesuai fungsi masing-masing). Berbeda dengan itu, pertumbuhan merupakan sesuatu yang dapat di ukur seperti tinggi, panjang, lebar, dll (kuantitatif). Pertumbuhan merupakan sesuatu yang irreversible atau tidak dapat dibalik maupun ulang. Pada sel, hal ini dapat dilihat pada pembesaran sel (mitosis).
Adapun pengertian pertumbuhan menurut para ahli Rustam Adrian (2004). Pertumbuhan adalah peristiwa perubahan biologis yang terjadi pada makhluk hidup. Menurut Istamar Syamsuri (2004 : 2) mengemukakan bahwa pertumbuhan diartikan sebagai pertambahan jumlah sel suatu organisme dan bersifat tidak dapat kembali. Pertumbuhan pada suatu makhluk hidup atau organisme dapat diartikan sebagai proses pertambahan biomassa atau ukuran (berat, volume, atau jumlah) yang sifatnya tetap dan irreversible (tidak dapat balik ke kondisi semula ). Jadi, pertumbuhan merupakan suatu konsep kuantitatif yang berkaitan dengan pertambahan massa suatu organisme. (Sri Pujiayanto, 2008 : 3).
Adapun menurut Kamus Lengkap Psikologi, J.P. Chaplin (2004: 134) perkembangan adalah kedewasaan atau kemunculan pola-pola asasi dari tingkah laku yang tidak dipelajari. Bijou dan Baer (dalam Sunarto dan B. Agung Hartono, 2002:39) mengemukakan perkembangan adalah perubahan progresif yang menemukan cara organisme bertingkah laku dan berinterkasi dengan lingkungan. Perkembangan adalah perubahan-perubahan yang dialami oleh individu atau organisme menuju tingkat kedewasaannya atau kematangannya yang berlangsung secara sistematis, progresif dan berkesinambungan menyangkut fisik maupun psikis. (Syamsu Yusuf, 2002).
2.2.2 Faktor-Faktor yang mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkecambahan Tumbuhan
Ada banyak faktor yang dapat mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkecambahan tanaman, yaitu:
A. Faktor Internal (Dalam)
1. Faktor Genetis/Intraseluler
Gen mengandung faktor-faktor sifat keturunan yang dapat diturunkan pada keturunnanya. Gen juga berfungsi untuk mengkontrol reaksi kimia didalam sel, misalnya sintesis protein. Pembentukan yang merupakan dasar penyusun tubuh tumbuhan, yang dikendalikan oleh gen secara langsung. Maka gen dapat mengatur pertumbuhan melalui sifat yang diturunkan dan sintesis-sintesis yang dikendalikan.
2. Faktor Interseluler/Fisiologi
Proses 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 :
a. Auksin
Hormon ini ditemukan pada titik tumbuh batang dan selubung daun pertama tanaman monokotil yang disebut koleoptil, ujung akar, dan ujung batang serta jaringan yang masih bersifat meristematis. Jenis-jenis auksin yang telah ditemukan adalah aukin a dan auksin b. Auksin a sama dengan auksin b, hanya berbeda pada kandungan airnya. Auksin a mempunyai mol air yang lebih banyak dan zat heteroauksin yang diketahui sebagai asam indol Asetat (IAA). Fungsi Auksin :
Merangsang aktivitas cambium
untuk membentuk xilem dan floem
Mencegah rontoknya daun, bunga
dan buah
Merangsang pembentukan buah dan
bunga
Memacu pembentangan dan
pembelahan sel
Merangsang pemanjangan (sel)
tunas ujung tanaman
Membantu pembentukan buah tanpa
biji (partenokarpi)
Merangsang pembentukan akar
lateral dan serabut akar
Merangsang dominasi apikal,
yaitu terhalangnya tunas lateral oleh adanya tunas ujung tanaman. Jika tunas
ujung tanaman dipotong, maka tunas-tunas lateral akan tumbuh.
Memelihara elastisitas dinding
sel
Aktivitas auksin akan terhambat oleh cahaya matahari. Karena pada bagian tanaman yang terkena cahaya auksin akan tidak merata sehingga pertumbuhan terhambat. Sehingga tempat gelap akan tumbuh lebih panjang. Hal ini karena kandungan auksin pada tempat terang lebih rendah dari tempat gelap. Oleh karena itu, batang tumbuh membengkok kearah datangnya cahaya.
b. Giberelin
Hormon giberelin dapat ditemukan hampir pada semua bagian tanaman, baik akar, batang daun, bunga, maupun buah. Peranan hormon giberelin bagi tanaman antara lain :
Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel
Merangsang pertumbuhan batang dan daun
Menghilangkan sifat kerdil tanaman
Pada konsentrasi tinggi, merangsang pertumbuhan akar
Merangsang perkecambahan
Merangsang pembentukan bunga pada tanaman hari panjang
(long day plant)
Merangsang perkecambahan serbuk sari dan pertumbuhan
buluh serbuk sari
Mematangkan dormansi sebagian besar jenis biji
c. Sitokinin
Sitokinin ditemukan hampir pada semua jaringan meristem. Peranan sitokinin antara lain :
Merangsang pembelahan sel tanaman
Menghambat dominasi apikal oleh auksin
Merangsang pemanjangan titik tumbuh
Mematahkan dormansi biji serta merangsang pertumbuhan
embrio
Merangsang pembentukan akar cabang
Menghambat proses penuaan (senescence)
d. Asam Absisat
Asam absisat adalah hormon yang menghambat pertumbuhan tanaman yaitu dengan mengurangi kecepatan pembelahan sel maupun perbesaran sel ataupun kedua-duanya. Hormon ini aktif pada saat tumbuhan berada pada kondisi yang tidak baik.
e. Asam traumalat
Asam traumalat juga disebut hormon luka karena berfungsi ketika bagian tumbuhan ada yang terluka. Peranan asam traumalat, antara lain :
Untuk merangsang pembelahan sel pada luka
Mempercepat penyembuhan luka
f. Kalin
Kalin merupakan hormon yang berfungsi dalam pembentukan organ tanaman, hormon ini dapat dibedakan menjadi rizokalin, kaulokalin, filokalin dan antokalin.
Rizokalin berperan merangsang pembentukan akar
Kaulokalin berperan merangsang pembentukan batang
Filokalin berperan merangsang pembentukan daun
Antokalin berperan merangsang pembentukan bunga
g. Etilen
Etilen merupakan satu-satunya hormon tumbuhan yang berbentuk gas, tidak berwarna, dan berbau seperti eter. Etilen dihasilkan oleh ruas-ruas batang, bunga yang matang, dan jaringan yang menua seperti daun-daun yang gugur. Peranan etilen antara lain :
Mempercepat kematangan buah
Bersama dengan auksin dapat memacu pembuangan
Menghambat perkembangan akar
B. Faktor Eksternal (Luar)
1. Makanan
Makanan adalah sumber energi dan sumber materi untuk menyintesis berbagai komponen sel.
2. Air
Air berfungsi untuk fotosintesis, mengaktifkan reaksi enzimatik, menjaga kelembaban, dan membantu perkecambahan biji.
3. Suhu/temperatur lingkungan
Tumbuhan membutuhkan suhu tertentu untuk tumbuh dab berkembang. Tinggi rendah suhu menjadi salah satu faktor yang menentukan tumbuh kembang, reproduksi dan kelangsungan hidup dari tanaman. Suhu yang baik bagi tumbuhan adalah antara 22°C-37°C. Temperatur yang lebih atau kurang dari batas normal tersebut dapat mengakibatkan pertumbuhan yang lambat atau berhenti.
4. Kelembapan
Tanah dan udara yang lembab berpengaruh baik terhadap pertumbuhan. Kadar air dalam udara dapat mempengaruhi pertumbuhan serta perkembangan tumbuhan. Tempat yang lembab menguntungkan bagi tumbuhan di mana tumbuhan dapat mendapatkan air lebih mudah serta berkurangnya penguapan yang akan berdampak pada pembentukan sel yang lebih cepat.
5. Cahaya
Tumbuhan membutuhkan cahaya. Banyak cahaya yang dibutuhkan berbeda di setiap tumbuhan. Sinar matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman untuk dapat melakukan fotosintesis (khususnya tumbuhan hijau). Jika suatu tanaman kekurangan cahaya matahari, maka tanaman itu bisa tampak pucat dan warna tanaman itu kekuning-kuningan (etiolasi). Pada kecambah, justru sinar matahari dapat menghambat proses pertumbuhan.
Pengaruh cahaya bukan hanya tergantung kepada fotosintesis (kuat penyinaran) saja, namun ada faktor lain yang terdapat pada cahaya, yaitu berkaitan dengan panjang gelombangnya. Penelitian yang dilakukan oleh Hendrick dan Berthwick pada tahun 1984, menunjukan cahaya yang berpengaruh terhadap pertumbuhan adalah pada spectrum merah dengan panjang gelombang 660 nm.
Percobaan dengan menggunakan spectrum infra merah dengan panjang gelombang 730 nm memberikan pengaruh yang berlawanan. Substansi yang merespon spektrum cahaya adalah fitakram suatu protein warna pada tumbuhan yang mengandung susunan atom khusus yang mengabsorpsi cahaya.
Setiap makhluk hidup memerlukan makanan untuk pertumbuhan dan sebagai sumber energi dalam proses kehidupannya. Tumbuhan dapat membuat makanan sendiri melalui peristiwa fotosintesis. Proses fotosintesis ini dapat berlangsung jika dilingkungan sekitar tumbuhan terdapat cukup gas karbon dioksida (CO2), air, dan garam-garam, mineral yang terlarut di dalam tanah. Gas CO2 tersebut masuk dalam tubuh tumbuhan melalui stomata, sedangkan air dan garam-garam mineral masuk dalam tubuh tumbuhan melalui rambut-rambut akar.
2.2.3 Tahapan Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
1. Tahap Awal Pertumbuhan
Pertumbuhan pada biji telah dimulai pada saat proses fisika, kimia, dan biologi mulai berlangsung. Mula-mula terjadi proses fisika saat biji melakukan imbibisi atau penyerapan air sampai biji ukurannya 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 yang dipakai untuk berkecambah.
2. Perkecambahan
Perkecambahan adalah munculnya plantula (tanaman kecil) dari dalam biji yang merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio.
Pada perkembangan embrio saat berkecambah, bagian plumula tumbuh dan berkembang menjadi batang, sedangkan radikula menjadi akar. Tipe perkecambahan ada dua macam, tipe itu sebagai berikut:
Ø Tipe perkecambahan di atas tanah (Epigeal), tipe ini terjadi, jika plumula muncul di atas permukaan tanah, sedangkan kotiledon tetap berada di dalam tanah.
Ø Tipe perkecambahan di bawah tanah (hipogeal), tipe ini terjadi, jika plumula dan kotiledon muncul di atas permukaan tanah.
Makanan untuk pertumbuhan embrio diperoleh dari cadangan makanan karena belum terbentuknya klorofil yang diperlukan dalam fotosintesis. Pada tumbuhan dikotil makanan diperoleh dari kotiledon, sedangkan pada tumbuhan monokotil diperoleh dari endosperm.
3. Pertumbuhan Primer
Setelah fase perkecambahan, diikuti pertumbuhan tiga sistem jaringan meristem primer yang terletak di akar dan batang. Pada fase ini tumbuhan membentuk akar, batang, dan daun. Tiga sistem jaringan primer yang terbentuk sebagai berikut.
a. Protoderm, yaitu lapisan terluar yang akan membentuk jaringan epidermis.
b. Meristem dasar yang akan berkembang menjadi jaringan dasar yang mengisi lapisan korteks pada akar di antara stele dan epidermis.
c. Prokambium, yaitu lapisan dalam yang akan berkembang menjadi silinder pusat, yaitu floem dan xilem.
Pertumbuhan primer dapat terjadi pada akar dan batang. Berikut adalah penjelasannya:
§ Pertumbuhan primer pada akar
Akar muda yang keluar dari biji segera masuk ke dalam tanah, selanjutnya membentuk sistem perakaran tanaman. Pada ujung akar yang masih muda, terdapat empat daerah pertumbuhan sebagai berikut.
1. Tudung akar (kaliptra)
Tudung akar atau kaliptra berfungsi sebagai pelindung terhadap benturan fisik ujung akar terhadap tanah sekitar pertumbuhan. Fungsi lain ujung akar, yaitu memudahkan akar menembus tanah karena tudung akar dilengkapi dengan sekresi cairan polisakarida. Perbedaan antara tudung akar dikotil dan monokotil sebagai berikut.
· Pada tudung akar dikotil, antara ujung akar dengan kaliptra tidak terdapat batas yang jelas dan tidak memiliki titik tumbuh pada kaliptra tersebut.
· Pada tudung akar monokotil, antara ujung akar dan kaliptra terdapat batas yang jelas atau nyata dan mempunyai titik tumbuh tersendiri yang disebut kaliptrogen. Sel-sel kaliptra yang dekat dengan ujung akar mengandung butir-butir tepung yang disebut kolumela.
2. Meristem
Meristem merupakan bagian dari ujung akar yang selnya senantiasa mengadakan pembelahan secara mitosis. Meristem ini terletak di belakang tudung akar. Pada tumbuhan dikotil, sel-sel tudung akar yang rusak akan digantikan oleh sel-sel baru yang dihasilkan oleh sel-sel me-ristem primer dari perkembangan sel-sel meristem apikal.
3. Daerah pemanjangan sel
Daerah pemanjangan sel terletak di belakang daerah meristem. Sel-sel hasil pembelahan meristem tumbuh dan berkembang memanjang pada daerah ini. Aktivitas pertumbuhan dan perkembangan memanjang dari sel mengakibatkan pembelahan sel di daerah ini menjadi lebih lambat dari bagian lain. Pemanjangan sel tersebut berperan penting untuk membantu daya tekan akar dan proses pertumbuhan memanjang akar.
4. Daerah diferensiasi
Pada daerah ini, sel-sel hasil pembelahan dan pemanjangan akan mengelompok se-suai dengan kesamaan struktur. Sel-sel yang memiliki kesamaan struktur, kemudian akan memperoleh tugas membentuk jaringan tertentu.
§ Pertumbuhan Primer pada Batang
Pertumbuhan dan perkembangan primer pada batang meliputi daerah pertumbuhan (titik tumbuh), daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi. Meristem apikal pada batang dibentuk oleh sel-sel yang senantiasa membelah pada ujung tunas yang biasa disebut kuncup. Di dalam kuncup, ruas batang dan tonjolan daun kecil (primordia) memiliki jarak sangat pendek karena jarak internodus (antar ruas) sangat pendek. Pertumbuhan, pembelahan, dan pemanjangan sel terjadi di dalam internodus.
4. Pertumbuhan Sekunder
Setelah meristem primer membentuk jaringan permanen, kemudian meristem sekunder mengalami pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder hanya terjadi pada tumbuhan dikotil, yaitu pembentukan kambium yang terbentuk dari parenkim atau kolenkim.
Jika sel kambium membelah ke arah luar, akan membentuk sel floem, sebaliknya jika sel kambium membelah ke arah dalam akan membentuk xilem. Xilem dan floem yang terbentuk dari aktivitas kambium disebut xilem sekunder dan floem sekunder. Pertumbuhan xilem dan floem tersebut menyebabkan batang bertambah besar dan terbentuk lingkaran tahun yang dipengaruhi oleh aktivitas pada musim kemarau dan musim penghujan.
2.3 Kacang Hijau
2.3.1 Klasifikasi Kacang Hijau
Kacang hijau merupakan salah satu tanaman semusim yang berumur pendek (kurang lebih 60 hari). Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, tanaman ini diklasifikasikan seperti berikut ini:
Kingdom :
Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom :
Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi :
Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi :
Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas :
Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)
Sub Kelas : Rosidae
Ordo :
Fabales
Famili : Fabaceae (suku
polong-polongan)
Genus : Phaseolus
Spesies : Phaseolus
radiatus L.
Tanaman kacang hijau berbatang tegak dengan ketinggian sangat bervariasi, antara 30-60 cm, tergantung varietasnya. Cabangnya menyamping pada bagian utama, berbentuk bulat dan berbulu. Warna batang dan cabangnya ada yang hijau dan ada yang ungu. Daunnya trifoliate (terdiri dari tiga helaian) dan letaknya berseling. Tangkai daunnya cukup panjang, lebih panjang dari daunnya. Warna daunnya hijau muda sampai hiaju tua. Bunga kacang hijau berwarna kuning, tersusun dalam tandan, keluar pada cabang serta batang, dan dapat menyerbuk sendiri. Polong kacang hijau berebntuk silindris dengan panjang antara 6-15 cm dan biasanya berbulu pendek. Sewaktu muda polong berwarna hijau dan dan setelah tua berwarna hitam atau coklat.
Gambar 2.1. Morfologi Kacang Hijau
2.3.2 Kandungan dalam Kacang Hijau
Sebagai salah satu sumber makanan yang baik untuk kesehatan, kacang hijau mengandung berbagai nutrisi penting yang dibutuhkan tubuh.
1. Kaya Vitamin
Kacang hijau mengandung asam folat sebesar 159 µg/100 gr dan vitamin B1 sebesar 0,2 mg/100 gr. Tidak hanya itu, kacang hijau juga dilengkapi dengan riboflavin, B6, asam pantothenat, serta niasin, yang berguna membantu fungsi metabolisme dan organ tubuh.
Kacang hijau kaya akan mineral. Dalam 100 gram kacang hijau terdapat potasium (266 mg), fosfor (99 mg), mangan (48 mg), kalsium (27 mg), magnesium (0,3 mg), zat besi (1,4 mg), zinc (0,8 mg), selenium (2,5 µg).
3. Kaya Protein
Kacang hijau bisa menjadi sumber protein alternatif bagi para vegetarian. Kandungan protein dalam setiap 100 gr kacang hijau sebesar 7 gr protein. Protein dalam kacang hijau memiliki profil asam amino lengkap dan dapat diserap tubuh lebih cepat. Protein berguna dalam membantu pembentukan sel-sel otot, mempercepat pemulihan, meningkatkan daya tahan tubuh, dan membantu Anda kenyang lebih lama.
4. Kaya Serat
Kandungan serat dalam 100 gr kacang hijau sebesar 7,6 gr serat. Jumlah ini dapat memenuhi kebutuhan serat harian sebesar 30 persen. Serat bermanfaat dalam menjaga fungsi saluran cerna, mencegah sembelit, dan membantu menurunkan kolesterol.
5. Kaya Omega-3
Kacang hijau juga diperkaya dengan Omega-3 sebesar 0,9 mg/100gr dan Omega-6 sebesar 119 mg/100gr. Seperti kita ketahui bahwa asam lemak esensial ini berguna untuk menurunkan kolesterol dan menjaga kesehatan jantung.
2.3.3 Manfaat Kacang Hijau bagi Kesehatan
Kandungan nutrisi lengkap yang terkandung dalam kacang hijau, menjadikan makanan ini sebagai sumber makanan dengan segudang manfaat kesehatan, antara lain:
1. Membantu Penyerapan Nutrisi
Penelitian mengungkapkan bahwa kekurangan vitamin B1 menyebabkan metabolisme melambat sehingga proses penyerapan nutrisi dari makanan tidak berjalan maksimal. Kandungan vitmin B1 dan enzim-enzim aktif pada kacang hijau dapat memperbaiki kondisi ini dengan meningkatkan penyerapan nutrisi dan metabolisme tubuh.
2. Mencegah Penyakit Jantung
Kacang hijau mengandung serat tinggi yang berfungsi membersihkan saluran pencernaan, meningkatkan gerak peristaltik usus sehingga mengurangi waktu kotoran menumpuk di dalam usus, serat juga berperan dalam menurunkan kadar kolesterol jahat dalam tubuh, sehingga efektif untuk mencegah penyakit kardiovaskular seperti jantung dan stroke.
3. Mencegah Anemia
Diperkaya dengan zinc dan zat besi menjadikan kacang hijau sebagai makanan pilihan untuk mengatasi anemia, membantu keseimbangan hormon dan sistem kelenjar, serta menjaga metabolisme tubuh. Membantu Pertumbuhan. Kacang hijau mengandung protein lengkap yang membantu pertumbuhan dan pembentukan sel-sel tubuh, yaitu sel-sel organ, otot, dan otak. Mengingat begitu banyaknya kandungan nutrisi dalam kacang hijau serta khasiatnya bagi kesehatan, tidak salah bila memasukkan kacang hijau dalam menu harian.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
3.1.1 Waktu Penelitian
Waktu penelitian ini kurang lebih berlangsung selama 14 hari. Penelitian ini dimulai dari hari Kamis, 28 Juli 2016 sd. 10 Agustus 2016.
3.1.2 Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 1 Jakenan, Jl. Jakenan – Winong Km. 1,5.
3.2 Populasi dan Sampel
3.2.1 Populasi
Populasi dalam penelitian ini yaitu seluruh tanaman kacang hijau.
3.2.2 Sampel
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini yaitu 6 tanaman kacang hijau.
3.3 Variabel Penelitian
a. Variabel Bebas : Intensitas cahaya matahari.
b. Variabel Terikat : Pertumbuhan tanaman kacang hijau.
3.4 Alat dan Bahan
3.4.1 Alat
|
No. |
Nama Alat |
Jumlah |
|
1. |
Mistar |
1 Buah |
|
2. |
Alat Tulis |
1 Buah |
|
3. |
Kamera |
1 Buah |
3.4.2 Bahan
|
No. |
Nama Bahan |
Jumlah |
|
1. |
Kacang Hijau |
6 buah |
|
2. |
Tanah |
24 sekop |
|
3. |
Polibag |
6 buah |
|
4. |
Air |
Secukupnya |
3.5 Prosedur Penelitian
Perlakuan 1 (di tempat terang)
a. Menyiapkan alat dan bahan.
b. Memasukkan tanah sebanyak 4 sekop ke dalam polibag.
c. Melubangi tanah ± 2 cm.
d. Menanamkan biji kacang hijau ke lubang.
e. Menutupkan tanah ke dalam lubang yang sudah diberi biji kacang hijau.
f. Menempatkan media pengamatan di tempat yang terang.
g. Mengamati pertumbuhan tanaman kacang hijau yang berada di tempat yang terang selama 7 hari.
h. Mencatat hasil pengamatan.
Perlakuan 2 (di tempat gelap)
a. Menyiapkan alat dan bahan.
b. Memasukkan tanah sebanyak 4 sekop ke dalam polibag.
c. Melubangi tanah ± 2 cm.
d. Menanamkan biji kacang hijau ke lubang.
e. Menutupkan tanah ke dalam lubang yang sudah diberi biji kacang hijau.
f. Menempatkan media pengamatan di tempat yang gelap.
g. Mengamati pertumbuhan tanaman kacang hijau yang berada di tempat yang gelap selama 7 hari.
h. Mencatat hasil pengamatan.
3.6 Metode Pengambilan Data
Metode yang digunakan untuk mengambil data
dalam penelitian ini adalah metode kuantitatif, yaitu pengukuran peningkatan
pertumbuhan kacang hijau selama 7 hari. Data hasil pengukuran dimasukkan ke
dalam tabel berikut.
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA
4.1 Hasil Penelitian
|
Perlakuan |
Hari |
Tinggi Tanaman (mm) |
Rata-rata (mm) |
||
|
Ulangan |
|||||
|
I |
II |
III |
|||
|
I (Terang) |
1 |
10 |
10 |
20 |
13,3 |
|
2 |
40 |
75 |
100 |
60 |
|
|
3 |
110 |
165 |
215 |
76,6 |
|
|
4 |
210 |
225 |
245 |
100 |
|
|
5 |
280 |
260 |
255 |
110 |
|
|
6 |
310 |
275 |
260 |
118,3 |
|
|
7 |
330 |
285 |
260 |
130 |
|
|
II (Gelap) |
1 |
15 |
70 |
20 |
35 |
|
2 |
40 |
95 |
45 |
71,6 |
|
|
3 |
60 |
105 |
65 |
163,3 |
|
|
4 |
80 |
150 |
70 |
226,6 |
|
|
5 |
90 |
155 |
85 |
265 |
|
|
6 |
100 |
160 |
95 |
281,6 |
|
|
7 |
125 |
165 |
100 |
291,6 |
|
Tabel 4.1. Data pengukuran tinggi tanaman kacang hijau dengan dua perlakukan berbeda.
4. 2. Analisis Data
Grafik 4.1
Berdasarkan grafik di atas, maka terlihat bahwa tanaman kacang hijau yang berada di tempat gelap pertumbuhannya lebih cepat daripada tanaman kacang hijau yang berada di tempat terang. Pertumbuhan yang cepat di tempat gelap tersebut disebut dengan peristiwa etiolasi. Berdasarkan grafik, pertumbuhan yang ditunjukkan dengan garis warna biru adalah pertumbuhan tanaman kacang hijau di tempat gelap, dan pertumbuhan yang ditunjukkan dengan garis warna orange adalah pertumbuhan tanaman di tempat terang.
Adanya kecepatan pertumbuhan tanaman kacang hijau yang berada di tempat gelap terlihat jelas pada grafik, yaitu pada hari ke-1 menuju hari ke-2 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 30mm, pada hari ke-2 menuju hari ke-3 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 70mm, pada hari ke-3 menuju hari ke-4 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 100mm, pada hari ke-4 menuju hari ke-5 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 70mm, pada hari ke-5 menuju hari ke-6 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 30mm, dan pada hari ke-6 menuju hari ke-7 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 20mm.
Selanjutnya untuk tanaman kacang hijau yang berada di tempat terang terlihat bahwa pertumbuhannya lambat. Hal ini dapat dilihat dari pertambahan panjang batang selama 7 hari, yaitu pada hari ke-1 menuju hari ke-2 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 25mm, pada hari ke-2 menuju hari ke-3 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 20mm, pada hari ke-3 menuju hari ke-4 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 20mm, pada hari ke-4 menuju hari ke-5 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 10mm, pada hari ke-5 menuju hari ke-6 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 10mm, dan pada hari ke-6 menuju hari ke-7 terjadi pertambahan panjang batang setinggi 25mm.
BAB V
PEMBAHASAN
Pertumbuhan kacang hujau di tempat yang gelap lebih cepat pertumbuhannya dibandingkan tanaman kacang hijau yang ditempatkan pada tempat terang. Adapun yang mempengaruhi perbedaan tersebut adalah cahaya. Cahaya merupakan salah satu faktor yang sangat mempengaruhi proses pertumbuhan dan fotosintesis. Cahaya merupakan faktor yang menghambat proses pertumbuhan, sedangkan di tempat yang gelap terjadi etiolasi dimana pertumbuhan terjadi dengan sangat cepat.
Tanaman yang diletakkan di tempat gelap dapat tumbuh dengan cepat karena adanya aktivitas hormon auksin yang lebih besar dibandingkan pada tempat yang terang. Aktivitas hormon auksin dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari. Semakin sedikit cahaya matahari maka aktivitas hormon auksin akan semakin besar, dan sebaliknya semakin banyak cahaya matahari maka aktivitas hormon auksin akan semakin sedikit. Hal ini disebabkan karena cahaya matahari dapat merusak hormon auksin. Sehingga memperlambat pertumbuhan tanaman kacang hijau.
Hormon auksin berfungsi untuk memacu pemanjangan sel. Jadi, semakin banyak aktivitas hormon auksin maka pertumbuhan tanaman akan semakin cepat dan sebaliknya, semakin sedikit aktivitas hormon auksin maka pertumbuhan tanaman akan semakin lambat. Hal inilah yang menyebabkan pertumbuhan tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat gelap lebih cepat dibandingkan dengan tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat terang. Namun, tanaman kacang hijau yang ditempatkan di daerah gelap akan memiliki ciri fisik yang berbeda dengan tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat terang. Adapun ciri-ciri dari tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat gelap antara lain adalah :
a. Tanaman berwarna pucat
b. Batang bersifat lemah dan kurus.
c. Batang memanjang lebih cepat.
d. Daun tidak berkembang akibat kekurangan klorofil.
Selain ciri-ciri di atas, tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat gelap lama kelamaan juga akan mati. Hal ini terjadi karena tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat gelap tidak dapat memproduksi makanannya sehingga tanaman menjadi layu dan mati. Pada awalnya tanaman memiliki suatu bagian pada tubuhnya sebagai tempat cadangan makanan, tetapi ketika cadangan itu habis maka tanaman akan menjadi layu karena tidak adanya sinar matahari.
Perbedaan warna tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat gelap dan terang terjadi karena ada dan tidaknya klorofil pada tanaman tersebut. Dalam hal ini sudah terlihat bahwa tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat gelap tidak mengadung klorofil karena tanaman tersebut tidak mendapatkan cahaya matahari, sehingga tanaman tersebut berwarna pucat. Begitu juga sebaliknya, tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat terang mengandung klorofil, sehingga tanaman tersebut berwarna hijau.
Ada tidaknya klorofil pada tanaman juga akan memengaruhi pertumbuhan daun tanaman. Karena tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat gelap tidak mengandung klorofil, maka daun dari tanaman tersebut tidak dapat berkembang. Sehingga sejak awal tanaman kacang hijau tersebut tumbuh sampai tanaman kacang hijau mati hanya memiliki dua buah daun. Begitu juga sebaliknya, tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat terang mengandung klorofil, sehingga daun dari tanaman tersebut mengalami perkembangan.
Adanya perkembangan daun pada tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat gelap dapat dilihat pada lampiran. Pada hari ke-1 tanaman kacang hijau memiliki dua daun, pada hari ke-2 tanaman kacang hijau memiliki dua daun, pada hari ke-3 tanaman kacang hijau memiliki dua daun, pada hari ke-4 tanaman kacang hijau memiliki dua daun, pada hari ke-5 tanaman kacang hijau memiliki empat daun, pada hari ke-6 tanaman kacang hijau memiliki empat daun, dan pada hari ke-7 tanaman kacang hijau memiliki empat daun.
Pertumbuhan tanaman kacang hijau yang berada pada tempat gelap menyebabkan hormon auksin tidak terhambat oleh cahaya matahari, sehingga pertumbuhannya cepat namun tidak mempunyai cukup cahaya matahari untuk melakukan fotosintesis sehingga pertumbuhannya akan menurun. Pertumbuhan tanaman kacang hijau yang berada pada tempat teduh menyebabkan sebagian hormon auksin terurai oleh cahaya matahari sehingga pertumbuhannya tidak secepat di tempat gelap, namun tumbuhan ini mempunyai cukup cahaya untuk fotosintesis sehingga pertumbuhannya stabil. Pertumbuhan tanaman kacang hijau yang berada pada tempat terang menyebabkan sebagian besar hormon auksin terurai oleh cahaya matahari sehingga pertumbuhannya paling lama namun banyak mengandung nutrisi yang dihasilkan dari fotosintesis. Maka percepatan tanaman yang baik adalah tanaman yang diletakkan di tempat teduh. Hal ini dikarenakan pertumbuhan tanaman tersebut lebih baik, stabil dan normal.
Secara umum terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan, diantaranya adalah faktor luar dan faktor dalam. Faktor luarnya yaitu makanan, air, suhu, kelembapan, cahaya. Makanan adalah sumber energi juga sumber materi untuk menyintesis berbagai komponen sel. Air adalah senyawa yang penting dalam tumbuhan dan sangat dibutuhkan. Setiap tumbuhan memerlukan suhu tertentu untuk dapat berkembang dengan baik yang disebut dengan suhu optimum. Pengaruh kelembapan pada tiap tumbuhan berbeda-beda tergantung jenis tanaman. Tumbuhan memerlukan cahaya untuk dapat memproses fotosistesis dalam reaksi tersebut cahaya sangat berperan penting.
BAB VI
PENUTUP
6.1 Simpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Intensitas cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau. Pengaruh cahaya matahari diimbangi dengan hormon auksin yang berfungsi mempercepat pertumbuhan tanaman.
6.2 Saran
1. Seharusnya masyarakat khususnya bagi petani dalam menanam berada di tempat yang cukup cahaya. Karena meskipun pertumbuhannya lambat namun tanaman tetap mengandung nutrisi yang penting bagi makhluk hidup.
2. Seharusnya pemerintah mendukung para petani dalam mengembangkan usaha pertaniannya. Agar pertanian di Indonesia menjadi lebih berkembang dan dapat menekan tingkat ekspor bahan makanan.
DAFTAR PUSTAKA
http://blogshakalya.blogspot.co.id/
http://fredikurniawan.com/klasifikasi-dan-morfologi-tanaman-kacang-hijau/
Lampiran
Keterangan:
a = reaksi gelap
b = reaksi terang
Gambar 2.a. Hari pertama pengukuran. Tanaman 1 dan 2 (10 Agustus 2016) dan tanaman 3 (12 Agustus 2016).
Gambar 2.b. Hari pertama pengukuran. Tanaman 1 (11 Agustus 2016) dan tanaman 2 dan 3 (15 Agustus 2016).
Gambar 3.a. Hari kedua pengukuran. Tanaman 1 dan 2 (11 Agustus 2016) dan tanaman 3 (13 Agustus 2016).
Gambar 3.b. Hari kedua pengukuran. Tanaman 1 (12 Agustus 2016) dan tanaman 2 dan 3 (16 Agustus 2016).
Gambar 4.a. Hari ketiga pengukuran. Tanaman 1 dan 2 (12 Agustus 2016) dan tanaman 3 (15 Agustus 2016).
Gambar 4.b. Hari ketiga pengukuran. Tanaman 1 (13 Agustus 2016) dan tanaman 2 dan 3 (18 Agustus 2016).
Gambar 5.a. Hari keempat pengukuran. Tanaman 1 dan 2 (13 Agustus 2016) dan tanaman 3 (16 Agustus 2016).
Gambar 5.b. Hari keempat pengukuran. Tanaman 1 (15 Agustus 2016) dan tanaman 2 dan 3 (19 Agustus 2016).
Gambar 6.a. Hari kelima pengukuran. Tanaman 1 dan 2 (15 Agustus 2016) dan tanaman 3 (18 Agustus 2016).
Gambar 6.b. Hari kelima pengukuran. Tanaman 1 (16 Agustus 2016) dan tanaman 2 dan 3 (20 Agustus 2016).
Gambar 7.a. Hari keenam pengukuran. Tanaman 1 dan 2 (16 Agustus 2016) dan tanaman 3 (19 Agustus 2016).
Gambar 7.b. Hari keenam pengukuran. Tanaman 1 (18 Agustus 2016) dan tanaman 2 dan 3 (22 Agustus 2016).
Gambar 8.a. Hari ketujuh pengukuran. Tanaman 1 dan 2 (18 Agustus 2016) dan tanaman 3 (20 Agustus 2016).
Gambar 8.b. Hari ketujuh pengukuran. Tanaman 1 (19 Agustus 2016) dan tanaman 2 dan 3 (23 Agustus 2016).
Comments
Post a Comment