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.
- 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.
- 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., 2012. Radiasi Surya. Gramedia : Jakarta.
Afria, 2012. Pengaruh Cahaya Terhadap Pertumbuhan Tumbuhan Kacang Hijau. http://www.isyarathati.wordpress.com. Diakses pada tanggal 21 Maret 2012, pukul 20:49 WITA.
Blogspot, 2012. Radiasi 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