Kamis, 22 November 2012

CAHAYA DAN PERTUMBUHAN



BAB I
PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang
Radiasi matahari merupakan sumber energi bagi makhluk hidup yang diteruskan ke bumi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Interval penyinaran sehari-hari terhadap tumbuhan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan itu sendiri. Cahaya merupakan faktor lingkungan yang paling penting bagi tanaman karena merupakan sumber energi bagi fotosintesis tanaman. Cahaya yang paling penting bagi tanaman adalah cahaya tampak, yang memiliki panjang gelombang antara 390-700 nm. Mengendalikan intensitas cahaya agar optimum bagi tanaman merupakan hal yang sulit. Rekayasa lingkungan untuk mendapatkan kondisi cahaya yang sesuai dapat dilakukan dengan sistem perlampuan. Hal ini umum dilakukan jika intensitas cahaya alami yang tersedia kurang atau tidak ada. Namun perlu diperhatikan bahwa tidak semua tanaman pertanian menyukai intensitas cahaya tinggi, ada tanaman pertanian yang tumbuh subur dengan naungan, atau tanaman pertanian dinaungi untuk tujuan tertentu (misal pohon teh untuk membuat teh putih atau tembakau untuk mendapatkan daun yang lebar dan tipis) (Wikipedia, 2012).
Cahaya memegang peranan penting dalam proses fisiologis tanaman, terutama fotosintesis, respirasi, dan transpirasi Untuk Fotosintesis sebagai sumber energi bagi reaksi cahaya, fotolisis air menghasilkan daya asimilasi (ATP dan NADPH2). Cahaya matahari ditangkap daun sebagai foton. Tidak semua radiasi matahari mampu diserap tanaman, cahaya tampak. Sehubungan dengan itu maka dilakukan percobaan ini.
I. 2 Tujuan Percobaan
            Tujuan dari percobaan ini yaitu untuk mengetahui pengaruh intensitas cahaya terhadap morfologi jagung Zea mays maupun kondisi naungan terhadap morfologi kacang hijau Phaseolus radiatus.
I.3 Waktu dan Tempat Percobaan
            Percobaan ini dilakukan pada hari Selasa, tanggal 20 Maret 2012, pukul 14.00- 17.00 WITA, di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar, dan pengamatan dilakukan selama satu minggu di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

            Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup didunia. 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 (Wikipedia, 2012).
            Cahaya matahari bermanfaat bagi tumbuhan terutama sebagai energi yang nantinya digunakan untuk proses fotosintesis. Cahaya juga berperan dalam proses pembentukan klorofil. Akan tetapi cahaya dapat bersifat sebagai penghambat (inhibitor) pada proses pertumbuhan, hal ini terjadi karena cahaya dapat memacu difusi auksin ke bagian yang tidak terkena cahaya. Sehingga, proses perkecambahan yang diletakan di tempat yang gelap akan menyebabkan terjadinya etiolasi. Intensitas pencahayaan atau penyinaran yang berbeda akan menghasilkan macam pertumbuhan tumbuhan yang berbeda. Respons tumbuhan terhadap panjang penyinaran yang berariasi disebut fotoperiodisme. Respons itu meliputi dormansi (masa tidur yang bertujuan mengatasi masa/musim yang tidak menguntungkan untuk tumbuh), pembungaan, perkecambahan, dan perkembangan akar, batang dan daun (Gatardi, 2010).
            Cahaya merupakan faktor utama sebagai energi dalam fotosintesis, untuk menghasilkan energi. Kekurangan cahaya akan mengga nggu proses fotosintesis & pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan. Kekuranagan cahaya pada saat pertumbuhan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah & daunnya berukuran lebih kecil, tipis, pucat (Afria, 2012).
            Cahaya / Radiasi matahari yang penting bagi organism (Abuhaniyyah, 2012):
1.      Radiasi ultra violet (300-390 mm)
2.      Cahaya biasa, dapat dilhat (360-760 mm)
3.      Radiasi Infra merah (geolombang panas 760-1000mm)
a.       Tumbuhan hijau terutama menyerap cahaya biru dan merah dari spektrum cahaya matahari yang akan dirubah menjadi energi kimia dalam bentuk karbohidrat.
  1. Mempertahankan suhu lingkungan
            Sebagian besar organisme dapat hidup pada suhu 0 - 43  derajat.
c.       Radiasi matahari menguapkan air yang berguna untuk siklus hidrologi
d.      Radiasi matahari menggerakkan udara.
  1. Baik pergerakan udara dan pergerakan air menolong penyebaran panas dan gerakan udara atau angin adalah faktor yang penting yang memungkinkan turunnya hujan.
            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 & Berthwick pada tahun 1984, menunjukan cahaya yang berpengaruh terhadap pertumbuhan adalah pada spectrum merah dengan panjang gelombang 660nm. Percobaan dengan menggunakan spectrum infra merah dengan panjang gelombang 730nm meberikan pengaruh yang berlawanan. Substansi yang merspon spectrum cahaya adalah fitakram suatu protein warna pada tumbuhan yang mengandung susunan atom khusus yang mengabsorpsi cahaya (Afria, 2012).
            Faktor yang mempengaruhi jumlah radiasi yang sampai ke bumi (Wordpress, 2012) :
a.     Panjang hari
b.    Komposisi atmosfer
c.     Sudut datang
            Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan transpirasi. Peranan cahaya dalam respirasi, fotorespirasi, menaikkan suhu serta berguna dalam transpirasi, transpirasi stomater, mekanisme bukaan stomata. Kebutuhan intensitas cahaya berbeda untuk setiap jenis tanaman, yang dikenal dengan tiga tipe tanaman C3, C4, CAM. C3 memiliki titik kompensasi cahaya rendah, dibatasi oleh tingginya fotorespirasi sedangkan C4 memiliki titik kompensasi cahaya tinggi, sampai cahaya terik, tidak dibatasi oleh fotorespirasi. Besaran yang menggambarkan banyak sedikitnya radiasi matahari yang mampu diserap tanaman  yang di sebut dengan ILD.ILD kritik dan ILD optimum, ILD kritik menyebabkan pertumbuhan tanaman 90% maksimum. ILD optimum menyebabkan pertumbuhan tanaman (CGR) maksimum. ILD optimum setiap jenis tanaman berbeda tergantung morfologi daun. Adapun Faktor eksternal juga mempengaruhi nilai ILD optimum, misalnya jarak tanam (kerapatan tanaman) maupun sistem tanam. Selain itu, mempengaruhi radiasi yang diserap dan nilai ILD optimum, melalui efek penaungan (mutual shading) (Blogspot, 2012).
            Penaungan adalah distribusi cahaya dalam tajuk tidak merata, ada daun yang bersifat parasit terhadap fotosintat yang dihasilkan daun yang lain, NAR rendah, CGR rendah, telah tercapai titik kompensasi cahaya, ILD telah melampaui nilai optimumnya. Kaitannya dengan ILD optimum setiap jenis tanaman perlu dilakukan kajian mengenai jarak tanam yang menyebabkan tercapainya ILD optimum tersebut. Pengaturan jarah tanam ditentukan oleh tingkat kesuburan lahan maupun habitus tanaman (morfologi tanaman). Penentuan kerapatan tanaman dipengaruhi juga oleh hasil ekonomis yang akan diambil dari pertanaman. Hasil ekonomis tanaman berupa biji (produk reproduktif yang lain). Jika dibuat grafik hub antara kerapatan dengan hasil, kurva berbentuk parabolik, ada nilai LAI optimum. Peningkatan kerapatan tanaman setelah LAI optimum, menimbulkan penurunan hasil. Hasil fotosintesis digunakan lebih banyak untuk keperluan vegetatif  Hasil ekonomis tanaman berupa bagian vegetatif tanaman, grafik hub antara kerapatan dengan hasil berbentuk asimtotik. Jarak tanam dibuat serapat mungkin supaya penyerapan radiasi maksimum cepat tercapai, dapat dikatakan tidak ada LAI optimum (Hamsatul, 2011).
            Secara umum pengaruh cahaya terhadap tanaman (Abuhaniyyah, 2012):
a.       Faktor esensial pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
b.      Cahaya memegang peranan penting dalam proses fisiologis tanaman, terutama fotosintesis, respirasi, dan transpirasi.
c.       Fotosintesis : sebagai sumber energi bagi reaksi cahaya, fotolisis air menghasilkan daya asimilasi (ATP dan NADPH2).
d.      Cahaya matahari ditangkap daun sebagai foton .
e.       Tidak semua radiasi matahari mampu diserap tanaman, cahaya tampak, dengan panjang gelombang 400 s/d 700 nm.
f.       Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan transpirasi.
g.      Beberapa proses dalam perkembangan tanaman dikendalikan oleh cahaya seperti perkecambahan, perpanjangan batang, perluasan daun, sintesis klorofil, gerakan batang, gerakan daun dan dominasi tunas.
h.      Peranan cahaya dalam respirasi, fotorespirasi dengan menaikkan suhu.
i.        Peranan cahaya dalam transpirasi, transpirasi stomater yaitu dalam mekanisme bukaan stomata.
j.        Kebutuhan intensitas cahaya berbeda untuk setiap jenis tanaman, dikenal tiga tipe tanaman C3, C4, CAM
k.      C3 memiliki titik kompensasi cahaya rendah, dibatasi oleh tingginya fotorespirasi.
l.        C4 memiliki titik kompensasi cahaya tinggi, sampai cahaya terik, tidak dibatasi oleh fotorespirasi .
m.    Tanaman yang mendapat banyak cahaya umumnya berdaun hijau muda, stomatanya akan berjumlah banyak namun berukuran kecil dengan pertumbuhan tanaman yang lebih cepat dengan perakaran yang lebat.
            Pengaruh naungan terhadap tanaman secara umum (Abuhaniyyah, 2012):
a.       Merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi intensitas cahaya yang terlalu tinggi.
b.      Pemberian naungan dilakukan pada budidaya tanaman yang umumnya termasuk kelompok C3 maupun dalam fase pembibitan.
c.       Pada fase bibit, semua jenis tanaman tidak tahan IC penuh, butuh 30-40%, diatasi dengan naungan.
d.      Naungan selain diperlukan untuk mengurangi intensitas cahaya yang sampai ke tanaman pokok, juga dimanfaatkan sebagai salah satu metode pengendalian gulma.
e.       Pada tanaman kelompok C3, naungan tidak hanya diperlukan pada fase bibit saja, tetapi sepanjang siklus hidup tanaman.
f.       Meskipun dengan semakin dewasa umur tanaman, intensitas naungan semakin dikurangi.
g.      Tanaman yang diberi naungan umumnya pertumbuhannya lebih lambat namun stomatanya berjumlah sedikit namun ukurannya besar, perakarannya tidak terlalu lebat.

BAB III
METODE PERCOBAAN

III. 1 Alat
            Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah nampan.
III. 2 Bahan
            Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah kacang hijau Phaseolus radiatus, jagung Zea mays, air, kertas, polybag dan  tissue.
III. 3 Cara Kerja
            Prosedur kerja dari percobaan ini adalah :
1.      Mengecambahkan terlebih dahulu benih tanaman jagung Zea mays dan kacang hijau Phaseolus radiatus dalam nampan yang berisi kertas yang sudah dirobek dan dibasahi dan meletakkan pada tempat yang sama.
2.      Setelah kecambahnya tumbuh, memindahkan kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus dan kecambah jagung Zea mays pada polybag yang berbeda yang telah diisi tanah.
3.      Meletakkan kecambah kacanng hijau Phaseolus radiatus di bawah naungan sedangkan kecambah jagung Zea mays di bawah cahaya matahari.
4.      Mencatat perubahan dan perbedaan yang terjadi.

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil
A.    Table pengamatan di tempat teduh ( kacang hijau Phaseolus radiatus)
Tanaman

Panjang batang (Cm) hari ke-
1
2
3
4
5
1
1,5
2,3
3,5
3,7
3,9
2
1,7
2,9
4
5
5,2
3
-
-
-
-
-
4
-
-
-
-
-
5
1
2,1
2,8
3,5
3,7
6
0,4
0,6
1,4
1,8
2
7
-
-
-
-
-
8
1
1,5
1,9
3,5
3,6
9
-
-
-
-
-
10
1
2
3,5
4
4,2
11
1,3
3
5,4
7,5
7,8
12
1,5
2,8
3
3,6
3,9
13
-
-
-
-
-
14
1,2
2,3
4,4
5,5
5,8
15
1,6
2,5
3
3,5
3,9

B.     Tabel pengamatan di tempat terang ( jagung Zea mays )
Tanaman

Panjang batang (Cm) hari ke-
1
2
3
4
5
1
1
1,9
-
-
-
2
0
0
-
-
-
3
0,5
1
-
-
-
4
0
0,5
0,6
2,5
4,3
5
0,6
1,3
1,5
1,6
3,8
6
0,2
0,6
-
-
-
7
0
0
-
-
-
8
0
0,4
-
-
-
9
0
0,3
-
-
-
10
0,1
0,4
-
-
-
11
0,7
1,3
-
-
-
12
0,1
0,5
1,9
1,9
1,9
13
0,2
0,5
2,5
5,2
10,3
14
0
0
1,5
2
7,4
15
0,2
0,5
-
-
-


IV.2 Pembahasan

            Berdasarkan data yang diperoleh melalui percobaan yang menggunakan kecambah jagung Zea mays dan Kacang hijau Phaseolus radiatus yang dikecambahkan satu malam kemudian ditanam pada polybag kemudian dibiarkan  selama 5 hari  dimana kecambah kacang hijau pada tempat teduh dan kecambah jagung pada tempat terang diperoleh data yang bervariasi dari segi morfologi dan ukuran pada tanaman.
            Pada kecambah jagung Zea mays yang diletakkan pada daerah terang, hari pertama masih ada beberapa batang yang belum tumbuh namun akar sudah ada yang mulai keluar. Pada hari kedua telah mulai ada pertumbuhan batang yang sangat bervariasi dimulai dari 0,1-1,1 cm namun masih ada kecambah yang belum memunculkan batangnya. Pada hari ketiga mulai terjadi diversitas pertumbuhan kecambah ada yang hilang, ada yang belum tumbuh batangnya, ada yang tetap pada pertumbuhannya, dan ada pula yang tumbuh dengan pesat. Pada hari ke empat terdapat kecambah yang tumbuh tetap dan ada yang masih tumbuh dengan pesat. Pada hari kelima masih ada kecambah yang belum tumbuh batangnya, ada yang pertumbuhannya tetap, adapula yang tumbuh pesat, dan ada juga yang mengalami kematian yaitu kecambah no. 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 15. Adanya kecambah yang mati dipengaruhi oleh kurangnya air dan nutrisi yang di dapat dan terjadinya persaingan dalam memperebutkan makanan.
            Pada kecambah kacang hijau yang diletakkan pada tempat teduh, pada hari pertama masih belum tumbuh batang namun akarnya sudah tumbuh, pada hari kedua batang sudah mulai tumbuh dengan berbagai variasi pertumbuhan dimulai dari 0,4 cm-1 cm, pada hari ketiga sudah mulai ada kelainan yang terjadi pada kecambah yaitu kecambah no.3, 4, 7, 9, 13 mengalami kematian. Kematian yang kami sebut disini adalah dimana kecambah berubah warna menjadi kecoklatan dan kecambah menjadi keriput seperti layu, namun kecambah no.1, 2, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 14 dan 15 ada yang mengalami pertambahan panjang dan ada pula yang tetap pada panjangnya. Penambahan panjang rata-rata dimulai dari 1,5 cm 3 cm. pada hari keempat tetap terjadi penambahan panjang yang bervariasi namun tidak ada kecambah yang mengalami kematian. Pada hari kelima kecambah tetap mengalami pertambahan panjang. Adanya kecambah yang mati dipengaruhi oleh kurangnya air dan nutrisi yang di dapat dan kurangnya sinar matahari yg tertangkap sehingga proses fotosintesis terhambat.
            Perbedaan yang mencolok antara kecambah jagung Zea mays dan kecambah kacang hiaju Phaseolus radiatus disebabkan karena perbedaan tempat tumbuh atau lokasi dari masing-masing kecambah dimana kecambah yang diletakkan di tempat terang mengalami pertumbuhan yang normal karena adanya hormon auksin yang bekerja dan jaringan meristem yang aktif membelah, pertumbuhan batang kuat serta daun berwarna hijau karena mengandung pigmen klorofil sedangkan kecambah yang berada di tempat teduh hormon auksin bekerja lebih maksimal dikarenakan kurangnya cahaya matahari yang diperoleh sehingga menyebabkan batang menjadi cepat tumbuh dan lemah serta daun yang berwarna kuning pucat karena kurangnya pigmen klorofil.
BAB V
PENUTUP

V.1 Kesimpulan
            Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa cahaya sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman di mana jagung yang berada di tempat terang hanya memiliki panjang batang lebih pendek dibandingkan dengan tanaman  kacang hijau yang memiliki batang yang lebih panjang.

V.2 Saran
            Agar ruangan laboratorium lebih dijaga kebersihan dan sesuai dengan standar laboratorium agar percobaan yang mengharuskan adanya penyimpanan bahan-bahan laboratorium yang ingin diteliti dapat tersimpan dengan aman tanpa adanya gangguan hewan.

DAFTAR PUSTAKA

Abuhaniyyah, S. S., 2012Radiasi Surya. Gramedia : Jakarta.
Afria, 2012Pengaruh Cahaya Terhadap Pertumbuhan Tumbuhan Kacang Hijau. http://www.isyarathati.wordpress.com. Diakses pada tanggal 21 Maret 2012, pukul 20:49 WITA.
Blogspot, 2012Radiasi Sinar Matahari. http://myblog.blogspot.com/. Diakses pada tanggal 21 Maret 2012, pukul 20:47 WITA.
Gatardi, A.S., 2010. Pengaruh cahaya. http://id.wikipedia.org/. Diakses pada tanggal 21 Maret 2012, pukul 20:47 WITA.
Hamsatul, N. L., 2011. Ekologi Tumbuhan. Institut Pertanian Bogor : Bogor.
Wikipedia, 2012.  Pengaruh Cahaya Terhadap Pertumbuhan. http:// id.wikipedia.org/. Diakses pada tanggal 21 Maret 2012, pukul 20:45 WITA.


Wordpress, 2012. Peranan Cahaya Terhadap Pertumbuhan. http://reensaikoi.wordpress.com/. Diakses pada tanggal 21 Maret 2011, pukul 20:44 WITA.








Tidak ada komentar:

Posting Komentar