LAPORAN PRAKTIKUM SPT II/ KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN

LAPORAN PRAKTIKUM

STRUKTUR PERKEMBANGAN TUMBUHAN II

PERCOBAAN II

KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN

NAMA                       :   HASBIAH

NIM                            :   H41111285

KELOMPOK            :   III (TIGA) B

HARI/ TGL PERC.  :   RABU/ 03 APRIL 2013

ASISTEN                   :   NUR AFNI

LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2013

BAB I

PENDAHULUAN

I.1     Latar Belakang

Proses pertumbuhan merupakan hal yang mencirikan suatu perkembangan bagi makhluk hidup; baik manusia, hewan, maupun tumbuhan. Dalam proses pertumbuhan terjadi penambahan dan perubahan volume sel secara signifikan seiring dengan berjalannya waktu dan bertambahnya umur tanaman. Proses pertumbuhan menunjukkan suatu perubahan dan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva/diagram pertumbuhan (Tjitrosoepomo, 1999).

Pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. 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 (Pustaka, 2008).

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. Sehubungan dengan itu maka kami melakukan percobaan mengenai kurva sigmoid untuk mengamati laju tumbuh daun sejak embrio dalam biji hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman kacang merah Phaseolus vulgaris.

I.2     Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui laju tumbuh pada daun mulai dari embrio dalam biji sampai mencapai ukuran tetap pada tumbuhan kacang merah Phaseoulus vulgaris.

I.3     Waktu dan Tempat Percobaan

Percobaan ini dilaksanakan di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, UniversitasHasanuddin, Makassar. Pada tanggal 03 April 2013, pukul 14.00 – 17.00 WITA. Dan dilakukan pengamatan selama 14 hari, pada hari ke-3, ke-5, ke-7, ke-10, dan ke-14.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang tidak dapat balik dalam ukuran pada semua sistem biologi. Pertumbuhan ini digambarkan dengan kurve yang sigmoid.  Proses pertumbuhan ini diatur oleh pesan hormonal dan respon dari lingkungan (panjang hari, temperatur rendah, perubahan persediaan air). Pertumbuhan berikutnya disebut diferensiasi, yang didefinisikan sebagai pengontrolan gen dan hormonal serta lingkungan yang merubah struktur dan biokimiawi perubahan ini terjadi pada hewan dan tanaman saat berkembang (Kaufman, dkk., 1975).

            Laju pertumbuhan suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik, dengan laju tumbuh ordinat dan waktu pada absisi, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk huruf S atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid ini berlaku bagi tumbuhan lengkap, bagian-bagiannya ataupun sel-selnya. Pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. 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 (Tjitrosoepomo, 1999).

            Kurva pertumbuhan berbentuk S (sigmoid) yang ideal yang dihasilkan oleh banyak tumbuhan setahun dan beberapa bagian tertentu dari tumbuhan setahun maupun bertahunan, Pada fase logaritmik ukuran (V) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti laju kurva pertumbuhan (dV/dt) lambat pada awalnya. Tetapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan organisme, semakin besar organisme semakin cepat ia tumbuh.
Fase pertumbuhan logaritmik juga menunjukkan sel tunggal. Fase ini adalah fase dimana tumbuhan tumbuh secara lambat dan cenderung singkat.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 dan Ross, 1996).

                        Gambar kurva sigmoid (Wikipedia, 2008).

            Kurva pertumbuhan berbentuk S (Sigmoid) yang ideal, yang dihasilkan oleh banyak tumbuhan setahun dan beberapa bagian tertentu dari tumbuhan setahun maupun bertahun, dengan mengambil contoh tanaman jagung. Kurva menunjukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dan waktu. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali: fase logaritmik, fase linear, dan fase penuaan (Salisbury dan Ross, 1992).

            Menurut Michurin, secara garis besar pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibagi dalam 3 (tiga) fase, yaitu (Pustaka, 2008) :

a.         Fase Embryonis, yaitu fase yang dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embrio, yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan pembelahan sel sesudah itu terjadi pengembangan sel. Fase embryonis tidak terlihat secara nyata (tidak tergambar dalam kurve) dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji.

b.        Fase Muda (Juveni//Vegetatif) yaitu, fase yang dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh menjadi bibit dan dicirikan oleh pembentukan daun – daun yang pertama dan berlangsung terus sampai masa berbunga dan atau berbuah yang pertama. Perkecambahan merupakan satu rangkaian yang komplek dari perubahan-perubahan morfologis, fisiologis, dan biokimia. Proses perkecambahan meliputi beberapa tahap, yaitu imbibisi yaitu proses penyerapan air oleh benih sehingga kulit benih melunak dan terjadinya hidrasi dari protoplasma, perombakan cadangan makanan di dalam endosperm, perombakan bahan-bahan makanan yang dilakukan oleh enzym. (amilase, protease, lipase), karbohidrat dirombak menjadi glukosa, gibberellin mengaktifkan produksi enzim amilase, embrio menyerap air dan proses perkecambahan dimulai, gibberellin berdifusi dari embrio menuju lapisan aleuron, sel-sel dalam lapisan aleuron merespon dengan melepaskan enzim pencerna seperti amilase, enzim mencerna pati di dalam emdosperm menjadi gula dan molekul lain yang diperlukan embrio untuk tumbuh.

c.         Fase Menua dan Aging (Senil/Senescence), beberapa faktor luar dapat menghambat atau mempercepat terjadinya senescence, misalnya penaikan suhu, keadaan gelap, kekurangan air dapat mempercepat terjadinya senescence daun, penghapusan bunga atau buah akan menghambat senescence tanaman, pengurangan unsur-unsur hara dalam tanah, air, penaikan suhu, berakibat menekan pertumbuhan tanaman yang berarti mempercepat senescence.

            Beberapa cara tersedia dalam pendekatan pada sistem seperti sistem tanaman dengan produk biomassa yang meningkat secara sigmoid dengan waktu untuk mendapatkan faktor-faktor dan proses hipotetik. Menerapkan fenomena yang sudah dikenal cukup baik kepada suatu sistem yang sedang dipelajari merupakan suatu pendekatan yang umum dilakukan. Pada suatu waktu, distribusi zat dalam setiap tempat dalam ruangan akan menunjukkan hubungan yang berbentuk sigmoid (Sitompul dan Guritno, 1995).

            Umumnya, tahap pertumbuhan tanaman dibagi menjadi dua fase, yakni fase vegetatif dan fase generatif. Fase vegetatif terjadi pada perkembangan akar, batang, daun dan batang yang baru, terutama saat awal pertumbuhan atau setelah massa berbunga dan berbuah (Novizan, 2002).

            Pada fase pertumbuhan vegetatif ini ada tiga aspek penting yang perlu diketahui, yaitu pembelahan sel (cell division), pembesaran sel (cell enlargemen), dan diferensiasi (penggandaan) sel (cell differentiation) (Ashari, 1995).

            Fase reproduktif terjadi pada pembentukan dan perkembangan kuncup-kuncup bunga, buah, dan biji atau pada perbesaran dan pendewasaan struktur penyimpanan makana, akar-akar dan batang yang berdaging. Dapat dilihat adanya perubahan dalam berat kering selama kurang lebih 10 hari pertama. Kemudian penurunan berat terjadi sampai kurang lebih 20 hari berlalu (Heddy, 2001).

            Pola pertumbuhan tegakan antara lain dapt dinyatakan dalam bentuk kurva pertumbuhan yang merupakan hubungan fungsional antara sifat tertentu tegakan, antara lain volume, tinggi, bidang dasar, biomassa, dan diameter dengan umur tegakan. Bentuk kurva pertumbuhan tegakan yang ideal akan mengikuti bentuk ideal bagi pertumbuhan organisme (termasuk tumbuh-tumbuhan), yaitu berbentuk kurva sigmoid (Latifah, 2008).

Faktor-Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan yaitu (Wikipedia, 2008) :

1.      Faktor Luar

a.    Air dan mineral berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal.

b.    Kelembaban udara mempengaruhi proses transpirasi pada tumbuhan. Jika kelembaban udara rendah, laju transpirasi akan meningkat. Akibatnya, penyerapan air dan unsur hara meningkat.

c.    Suhu di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan.

d.   Cahaya mempengaruhi fotosintesis. Secara umum merupakan faktor penghambat. Etiolasi adalah pertumbuhan yang sangat cepat di tempat yang gelap. Fotoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya dan panjang penyinaran.

2.    Faktor Dalam

a.    Faktor hereditas

Faktor gen/hereditas juga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman. Apabila gen induk bagus maka anakan yang dihasilkan juga akan bagus, dan apabila gen induk tidak bagus maka anakan yang dihasilkan juga tidak bagus.

b.    Hormon

Hormon pada tumbuhan juga memegang peranan penting dalam proses perkembangan dan pertumbuhan seperti hormon auksin untuk membantu perpanjangan sel, hormon giberelin untuk pemanjangan dan pembelahan sel, hormon sitokinin untuk menggiatkan pembelahan sel dan hormon etilen untuk mempercepat buah menjadi matang.

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1         Alat

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah penggaris, pisau, dan nampan.

III.2         Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah biji kacang merah Phaseolus vulgaris, air, tanah, label, kertas grafik, polybag, dan pipet.

III.3         Prosedur Kerja

Prosedur kerja pada percobaan ini adalah :

1.        Merendam biji kacang merah Phaseolus vulgaris sampai kisut didalam nampan yang berisi air.

2.        Memilih biji yang baik sebanyak 12 biji.

3.        Setelah itu, mengupas 3 biji dan membuka kotiledonnya, mengukur panjang embrionya dengan penggaris kemudian menghitung nilai rata-ratanya.

4.        Menanam 9 biji dalam polybag, 3 biji dalam setiap polybag, menyiram dengan air secukupnya dan memelihara selama 2 minggu.

5.         Mengadakan pengamatan sebagai berikut :

a.       Mengukur panjang daun pertamanya pada umur 3, 5, 7, 10, dan 14 hari.

b.      Menentukan rata-rata panjang daun dari tiap-tiap seri pengukuran.

c.       Membuat grafik dengan panjang rata-rata daun waktu pengukuran sebagai absisi.

DAFTAR PUSTAKA

Ashari, S., 1995. Holtikultura Aspek Budidaya. UI-Press. Jakarta.

Heddy, S., 2001. Ekofisiologi Tanaman. Raja Grafindo Persada. Jakarta.

Kaufman, P. B., dkk., 1975.  Laboratory Experiment in Plant Physiology. Macmillan Publishing Co., Inc.  New York. http://www.2dix.com/pdf-2010/penentuan-lokus-tumbuh-pada-tumbuhan-pdf.php. Diakses pada tanggal 04 April 2013, pukul 11:40 WITA.

Latifah, S., 2008. Tinjauan Konseptual Model Pertumbuhan dan Hasil Tegakan Hutan. USU-Digital Library. Medan.

Novizan, 2002. Petunjuk Pemupukan yang Efektif. Agromedia Pustaka Utama. Jakarta.

Pustaka, 2008. Konsep Kerja Fitohormon dalam Pertumbuhan Tanaman, http://pustaka.ut.ac.id//. Diakses pada tanggal 04 April 2013, pukul 20:15 WITA.

Salisbury, F.B dan C.W. Ross., 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid Tiga Edisi Keempat. ITB-Press. Bandung.

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

Tjitrosoepomo, G., 1999. Botani Umum 2. Angkasa. Bandung.

Anonim, 2008. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan. http://www. wikipedia.com. Diakses pada tanggal 04 April 2013, pukul 11:34 WITA.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.I     Hasil

IV.I.1  Panjang Embrio

a.       Tabel Hasil Pengamatan

Biji	Panjang (cm)
I II III	0 0 0
Rata-rata :                                             0

b.      Diagram Panjang Kotiledon

IV.I.2  Panjang Daun

a.       Tabel Pengamatan Panjang Daun

Daun ke-	Hari / Tanggal
	H 3	H 5	H 7	H 10	H 14
1 2 3	0 0 0	0 0 0	0 0 0	0 0 0	0 0 0
Rata-rata	0	0	0	0	0
4 5 6	0 0 0	0 0 0	0 0 0	0 0 0	0 0 0
Rata-rata	0	0	0	0	0
7 8 9	0 0 0	0 0 0	0 0 0	0 0 0	0 0 0
Rata-rata	0	0	0	0	0

b.      Kurva Panjang Daun

-          Polybag I

-          Polybag II

-          Polybag III

IV.2     Pembahasan

Percobaan mengenai kurva sigmoid pertumbuhan ini menggunakan kacang merah Phaseolus vulgaris yang bertujuan untuk mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji hingga mencapai ukuran tetap pada tanaman tersebut.

Prosedur kerja pada percobaan ini yaitu 12 biji sebelumnya direndam terlebih dahulu selama 30 menit. Setelah itu dipilih 3 biji untuk dibuka kotiledonnya, dan mengukur panjang embrionya dengan penggaris dan menghitung rata-ratanya. Sedangkan 9 biji yang tersisa digunakan untuk mengukur panjang daun dan ditanam dalam 3 polybag, masing-masing polybag berisi 3 biji kacang merah Phaseolus vulgaris selama 2 minggu, dengan pengukuran di hari ke-3, ke-5, ke-7, ke-10, dan ke-14.

Berdasarkan hasil pengamatan, biji kacang merah Phaseolus vulgaris tidak mengalami pertumbuhan sama sekali. Ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu keadaan dari biji itu sendiri yang memiliki biji keras sehingga dapat menghambat pertumbuhan embrionya. Dapat juga disebabkan oleh faktor lingkungan dan suhu yang tinggi sehingga menghambat pertumbuhan embrio. Ketersediaan air juga merupakan salah satu faktor yang dapat menghambat pertumbuhan embrio, bila kekurangan air akan menghambat embrio untuk tumbuh sedangkan bila memiliki cukup air, maka embrio dapat lebih cepat tumbuh karena dapat membantu kulit biji mengelupas sehingga embrio dapat dengan mudah keluar dan memulai perkecambahan.

            Sedangkan biji kacang merah Phaseolus vulgaris yang ditanam pada polybag semuanya mati, hal ini disebabkan karena adanya faktor eksternal dan faktor internal.

            Faktor eksternal yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman yaitu :

1.      Air dan mineral berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal.

2.      Faktor kelembaban / kelembapan udara, 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.

3.      Suhu di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan. Tinggi rendah suhu menjadi salah satu faktor yang menentukan tumbuh kembang, reproduksi dan juga kelangsungan hidup dari tanaman.

4.      Faktor cahaya matahari, 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 mentari dapat menghambat proses pertumbuhan.

5.      Faktor organisme lain, organisme lain dapat menjadi faktor utama yang menyebabkan suatu tanaman tidak mengalami pertumbuhan. Ini disebabkan karena organisme tersebut misalnya bekicot memakan biji yang sedang ditanam.

Adapun Faktor Internal yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman yaitu gen dan hormon. Hormon pada tumbuhan memegang peranan penting dalam proses perkembangan dan pertumbuhan seperti hormon auksin untuk membantu perpanjangan sel, hormon giberelin untuk pemanjangan dan pembelahan sel, hormon sitokinin untuk menggiatkan pembelahan sel dan hormon etilen untuk mempercepat buah menjadi matang.