BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Pertumbuhan
awal tumbuhan berbiji dimulai dari biji. Biji mengandung potensi yang
dibutuhkan untuk tumbuh menjadi individu baru, misalnya embrio, cadangan
makanan, dan calon daun (calon akar). Sebutir biji mengandung satu embrio.
Embrio terdiri atas radikula (yang akan tumbuh menjadi akar) dan plumula (yang
akan tumbuh menjadi kecambah). Cadangan makanan bagi embrio tersimpan dalam
kotiledon yang didalamnya terkandung pati, protein dan beberapa jenis enzim.
Kotiledon dikelilingi oleh bahan yang kuat, disebut testa. Testa berfungsi
sebagai pelindung kotiledon untuk mencegah kerusakan embrio dan masuknya
bakteri atau jamur ke dalam biji. Testa memiliki sebuah lubang kecil, disebut
mikropil. Di dekat mikropil terdapat hilum yang menggabungkan kulit kotiledon. (Bagod Sudjadi,
2006)
Biji memiliki
kandungan air yang sangat sedikit. Pada saat biji terbentuk, air di dalamnya
dikeluarkan sehingga biji mengalami dehidrasi. Akibat ketiadaan air, biji tidak
dapat melangsungkan proses metabolisme sehingga menjadi tidak aktif (dorman). Dormansi biji
sangat bermanfaat pada kondisi tidak nyaman (ekstrem; sangat dingin atau
kering) karena struktur biji yang kuat akan melindungi embrio agar tetap
bertahan hidup. (Bagod Sudjadi, 2006)
Perkecambahan
adalah proses pertumbuhan embrio dan komponen-komponen biji yang memiliki
kemampuan untuk tumbuh secara normal menjadi tumbuhan baru. Komponen biji
tersebut adalah bagian kecambah yang terdapat di dalam biji, misalnya radikula
dan plumula. Perkecambahan merupakan proses
pertumbuhan dan perkembangan embrio. Hasil perkecambahan ini adalah munculnya
tumbuhan kecil dari dalam biji. Proses perubahan embrio saat perkecambahan adalah
plumula tumbuh dan berkembang menjadi batang, dan radikula tumbuh dan
berkembang menjadi akar.
Perkecambahan
merupakan sustu proses dimana radikula (akar embrionik) memanjang ke luar
menembus kulit biji. Di balik gejala morfologi dengan pemunculan radikula
tersebut, terjadi proses fisiologi-biokemis yang kompleks, dikenal sebagai
proses perkecambahan fisiologis.
Embrio yang
tumbuh belum memiliki klorofil, sehingga embrio belum dapat membuat makanan
sendiri. Pada tumbuhan, secara umum makanan untuk pertumbuhan embrio berasal
dari endosperma.
(Istamar
Syamsuri, 2004)
Perkecambahan
dimulai dengan proses penyerapan air ke dalam sel-sel. Proses ini merupakan
proses fisika. Masuknya air pada biji menyebabkan enzim aktif bekerja.
Bekerjanya enzim merupakan proses kimia. Enzim amilase bekerja memecah tepung
menjadi maltose, selanjutnya maltose dihidrolisis oleh maltase menjadi glukosa.
Protein juga dipecah menjadi asam-asam amino. Senyawa glukosa masuk ke
proses metabolisme dan dipecah menjadi energi atau diubah menjadi yang senyawa
karbohidrat yang menyusun struktur tubuh. Asam-asam amino dirangkaikan menjadi
protein yang berfungsi untuk menyusun struktur sel dan menyusun enzim-enzim
baru. Asam-asam lemak terutama dipakai untuk menyusun membran sel. (Istamar
Syamsuri, 2004)
Perkecambahan
biji berhubungan dengan aspek kimiawi. Proses tersebut meliputi beberapa
tahapan, antara lain imbibisi, sekresi hormon dan enzim, hidrolisis cadangan
makanan, pengiriman bahan makanan terlarut dan hormon ke daerah titik tumbuh
atau daerah lainnya, serta asimilasi (fotosintesis). (Bagod Sudjadi,
2006)
Proses
penyerapan cairan pada biji (imbibisi) terjadi melalui mikropil. Air yang
masuk ke dalam kotiledon menyebabkan volumenya bertambah, akibatnya kotiledon
membengkak. Pembengkakan tersebut pada akhirnya menyebabkan pecahnya testa. (Bagod Sudjadi,
2006)
Secara fisiologi,
proses perkecambahan berlangsung dalam beberapa tahapan penting, meliputi:
1.
Absorbsi air.
2.
Metabolisme pemecahan materi cadangan
makanan.
3.
Transpor materi hasil pemecahan dari
endosperm ke embrio yang aktif tumbuh.
4.
Proses-proses pembentukan kembali materi-materi
baru.
5.
Respirasi.
6. Pertumbuhan. (Mayer dan
Mayber, 1975)
Banyak faktor yang
mengontrol proses perkecambahan biji, baik yang bersifat internal dan
eksternal. Secara internal proses perkecambahan biji ditentukan keseimbangan
antara promoter dan inhibitor perkecambahan, terutama asam gliberelin (GA) dan
asam abskisat (ABA). Faktor eksternal yang merupakan ekologi perkecambahan
meliputi air, suhu, kelembaban, cahaya, dan adanya senyawa-senyawa kimia
tertentu yang berperilaku sebagai inhibitor perkecambahan. (Mayer dan
Mayber, 1975)
Proses
perkecambahan dipengaruhi oleh oksigen, suhu, dan cahaya. Oksigen dipakai dalam
proses oksidasi sel untuk menghasilkan energi. Perkecambahan memerlukan suhu
yang tepat untuk aktivasi enzim. Perkecambahan tidak dapat berlangsung pada
suhu yang tinggi, karena suhu yang tinggi dapat merusak enzim. Pertumbuhan
umumnya berlangsung baik dalam keadaan gelap. Perkecambahan memerlukan hormon
auksin dan hormon ini mudah mengalami kerusakan pada intensitas cahaya yang tinggi.
Karena itu di tempat gelap kecambah tumbuh lebih panjang daripada di tempat
terang.
B.
Rumusan Masalah
1. Apakah
lama perendaman berpengaruh terhadap biji kacang hijau?
2. Faktor-faktor
apa sajakah yang mempengaruhi pertumbuhan biji kacang hijau?
3. Apakah
kelembapan berpengaruh terhadap pertumbuhan biji kacang hijau?
C.
Tujuan Penelitian
1. Untuk
mengetahui dan mengamati pengaruh lamanya perendaman terhadap pertumbuhan biji
kacang hijau.
2. Untuk
mengetahui berapa waktu perendaman yang baik untuk melakukan perkecambahan biji
kacang hijau.
D.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini antara lain
untuk mengetahui pengaruh lama perendaman terhadap pertumbuhan biji kacang
hijau.
E.
Batasan Masalah
Penelitian dilakukan selama 6 hari.
Mulai tanggal 30 Juli sampai tanggal 4 Agustus 2012.
BAB
II
TINJAUAN
PUSTAKA
A.
Kacang Hijau
Kacang hijau
adalah sejenis tanaman
budidaya dan palawija yang dikenal luas didaerah
tropika. Tumbuhan yang termasuk suku
polong-polongan (Fabaceae) ini memiliki banyak manfaat
dalam kehidupan sehari-hari sebagai sumber bahan pangan berprotein nabati
tinggi.
Bagian
paling bernilai ekonomi adalah bijinya.
Di
samping itu, panen kacang hijau ini harus dikerjakan beberapa kali. Peningkatan
produksi kacang hijau dilakukan dengan cara memperbaiki kultur teknis petani,
mendapatkan varietas-varietas yang produksinya tinggi dan masak serempak, serta
peningkatan usaha pasca panen. Dari segi agronmis dapat dilakukan dengan
tindakan pemupukan NPK dan pengaturan jumlah populasi, jarak tanam, sanitasi,
pengendalian hama dan penyakit tanaman.
Di dalam kacang
hijau terdapat banyak kandungan gizi antara lain protein, kalsium, fosfor,
vitamin B1, vitamin B2, vitamin E, zat besi, magnesium dan zat antioksidan.
B.
Pertumbuhan Tanaman
Pertumbuhan
diartikan sebagai suatu proses pertambahan ukuran atau volume serta jumlah sel
secara irreversible, atau tidak dapat kembali ke bentuk semula. Perkembangan
adalah peristiwa perubahan biologis menuju kedewasaan tidak dapat dinyatakan
dengan ukuran tetapi dengan perubahan bentuk tubuh (metamorfosis) dan tingkat
kedewasaan. Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua aktifitas kehidupan yang
tidak dapat dipisahkan, karena prosesnya berjalan bersamaan.
Tumbuhan
yang masih kecil, belum lama muncul dari biji dan masih hidup dari persediaan
makanan yang terdapat di dalam biji, dinamakan kecambah (plantula). Awal perkecambahan
dimulai dengan berakhirnya masa dormansi. Masa dormansi adalah berhentinya
pertumbuhan pada tumbuhan dikarenakan kondisi lingkungan yang tidak sesuai.
Berakhirnya masa dormansi ditandai dengan dengan masuknya air ke dalam biji
suatu tumbuhan, yang disebut dengan proses imbibisi.
Imbibisi terjadi karena penyerapan air akibat potensial air yang rendah pada
biji yang kering. Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan
memecahkan kulit pembungkusnya dan juga memicu perubahan metabolik pada embrio
yang menyebabkan biji tersebut melanjutkan pertumbuhan. Enzim-enzim akan mulai
mencerna bahan-bahan yang disimpan pada endosperma atau kotiledon, dan
nutrien-nutriennya dipindahkan ke bagian embrio yang sedang tumbuh.
Biji dapat
berkecambah karena di dalamnya terdapat embrio atau lembaga tumbuhan. Embrio
atau lembaga tumbuhan mempunyai tiga bagian, yaitu akar lembaga/calon akar
(radikula), daun lembaga (kotiledon), dan batang lembaga (kaulikulus).
Terdapat
dua macam pertumbuhan, yaitu:
1.
Pertumbuhan Primer
Terjadi
sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer. Berlangsung pada
embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti akar dan batang.
2.
Pertumbuhan Sekunder
Merupakan
aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan ini dijumpai dikotil, gymnospermae dan
menyebabkan membesarnya ukuran diameter tumbuhan. Mula-mula kambium hanya
terdapat pada ikatan pembuluh, yang disebut kambium vasic atau kambium
intravaskuler. Fungsinya adalah membentuk xylem dan floem primer. Selanjutnya
parenkim akar/batang yang terletak di antara ikatan pembuluh, menjadi kambium
yang disebut kambium intervasis.
Faktor-faktor yang mempengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dibedakan atas faktor luar dan
faktor dalam.
1.
Faktor
Luar (Eksternal)
a.
Makanan
Makanan adalah sumber energi dan sumber
materi untuk menyintesis sebagai komponen sel. Nutrien yang dibutuhkan tumbuhan
bukan hanya karbon dioksida dan air, tetapi juga unsur-unsur lainnya. Karbon
dioksida diabsorbsi oleh daun, sedangkan air dan mineral diserap oleh akar.
b.
Air
Tanpa air, tumbuhan tidak akan tumbuh.
Air termasuk senyawa utama yang sangat dibutuhkan tumbuhan. Air berfungsi
antara lain untuk fotosintesis, mengaktifkan reaksi enzimatik, menjaga
kelembapan dan membantu perkecambahan biji. Tanpa air, reaksi kimia dalam sel
tidak dapat berlangsung sehingga mengakibatkan tumbuhan mati.
c.
Suhu
Suhu yang baik atau ideal yang
diperlukan tumbuhan sehingga pertumbuhan dan perkembangan berlangsung baik
disebut suhu optimum (10oC-38oC).
Umumnya tumbuhan tidak dapat tumbuh di bawah suhu 0oC dan di atas 40oC.
Keberadaan suhu ini erat hubungannya dengan kerja enzim. Jika suhu terlalu
tinggi atau terlalu rendah, enzim akan rusak.
d.
Kelembapan
Kelembapan udara memengaruhi penguapan
air yang berhubungan dengan penyerapan nutrien. Penguapan air akan meningkat
apabila kelembapan rendah, akibatnya tumbuhan dapat menyerap banyak nutrien.
e.
Cahaya
Cahaya sangat dibutuhkan oleh tanaman
untuk dapat melakukan fotosintesis. Jika suatu tanaman kekurangan cahaya, maka
tumbuhan itu bisa tampak pucat dan warna tanaman itu kekuning-kuningan.
2.
Faktor
Dalam (Internal)
a.
Gen
Gen merupakan substansi hereditas dan
penentu sifat individu yang terdapat di dalam kromosom. Sifat kenetik ini
memengaruhi ukuran dan bentuk tumbuh tumbuhan.
b.
Hormon
Tumbuhan (Fitohormon)
Fitohormon adalah senyawa organik yang
dihasilkan oleh tumbuhan, yang dalam konsentrasi rendah atau kecil dapat
mengatur proses fisiologis. Adapun syarat-syarat fitohormon yaitu senyawa
organik yang dihasilkan oleh tumbuhan itu sendiri; harus dapat
ditranslokasikan; tempat sintesis dan kerja berbeda; dan aktif dalam konsentrasi rendah.
Kacang hijau yang berada pada gelas yang mendapatkan cahaya matahari yang cukup untuk
melakukan proses fotosintesis, sehingga proses fotosintesis dapat dilaksanakan
dengan baik dan daun kacang hijau pun berwarna hijau segar. Sedangkan kacang
hijau yang berada pada gelas lain diletakkan di tempat gelap tanpa ada cahaya matahari. Jadi, proses fotosintesis tidak dapat
berlangsung, sehingga daun kacang hijau pada gelas itu berwarna kuning pucat.
Kacang hijau yang direndam lebih lama, akan lebih cepat pertumbuhannya dibandingkan dengan kacang hijau yang
direndam dalam waktu lebih singkat dan tidak direndam.
C. Hipotesis
Lama perendaman akan mempengaruhi pertumbuhan kacang
hijau. Kacang hijau akan tumbuh lebih cepat bila di rendam lebih lama. Dan
cahaya juga mempengaruhi pertumbuhan kacang hijau. Cahaya dapat memperlambat pertumbuhan kacang
hijau.
BAB
III
METODOLOGI
PENELITIAN
A.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian
ini dilaksanakan di ruang kelas XII IA, SMAN 1 Sejangkung. Tanggal 30 Juli
2012.
B.
Populasi dan Sampel
Populasi: Biji Kacang
Hijau (Phaseolus radiatus).
Sampel: 25 biji kacang
hijau.
C.
Variabel Penelitian
Ada tiga jenis variabel dalam penelitian ilmiah, yaitu:
1. Variabel
bebas: lama perendaman.
2. Variabel
kontrol: tinggi tanaman dan jumlah daun.
3. Variabel
terikat: faktor lingkungan.
D.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam
penelitian ini adalah metode studi pustaka, yaitu mempelajari teori-teori
perkecambahan melalui buku-buku referensi. Selain itu juga menggunakan metode
eksperimen, yaitu metode yang dilakukan melalui percobaan dan pengamatan untuk
membandingkan pertambahan biji kacang hijau (Phaseolus radiatus) dalam 5 gelas plastik.
E.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan
menggunakan 25 biji kacang hijau yang ditanam di dalam 10 gelas plastik yang
berisi kapas yang telah dibasahi. Masing-masing gelas plastik terdapat 5 buah
biji kacang hijau. Komposisi masing-masing gelas plastik adalah sebagai
berikut:
a. Gelas
plastik A: 5 biji kacang hijau tanpa direndam.
b. Gelas
plastik B: 5 biji kacang hijau direndam selama 1 jam.
c. Gelas
plastik C: 5 biji kacang hijau direndam selama 2 jam.
d. Gelas
plastik D: 5 biji kacang hijau direndam selama 4 jam.
e. Gelas
plastik E: 5 biji kacang hijau direndam selama 6 jam.
F.
Alat dan Bahan
1.
Pot/gelas plastik bekas mineral 10 buah
2.
Penggaris
3.
Kapas
4.
Air
5.
Biji kacang hijau
G.
Langkah Kerja
1.
Ambillah 25 biji kacang hijau dengan
kondisi yang baik.
2.
Rendamlah biji kacang hijau dengan
perlakuan sebagai berikut:
a.
PO (biji kacang hijau tanpa
direndam, digunakan sebagai kontrol).
b.
PA (biji kacang hijau
direndam selama 1 jam).
c.
PB (biji kacang hijau
direndam selama 2 jam).
d.
PC (biji kacang hijau
direndam selama 4 jam).
e.
PD (biji kacang hijau
direndam selama 6 jam).
Catatan:
Tiap perlakuan terdiri dari 2 ulangan, di mana tiap ulangan/pot berisi 5 biji
kacang hijau. Usahakan biji kacang hijau yang direndam, diambil pada saat yang
sama, yaitu ketika akan ditanam.
3.
Masukkan biji kacang hijau ke dalam pot
yang telah berisi kapas yang telah dibasahi.
4.
Letakkan pot di tempat yang sama/tidak
terpisah.
5.
Lakukanlah pengukuran tinggi kecambah
kacang hijau tersebut menggunakan penggaris pada hari ke-6, kemudian tulislah
hasil pengukurannya pada tabel yang telah disediakan.
6.
Analisislah data yang telah diperoleh.
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
A.
Hasil
|
Tabel Pengamatan
|
|
Pengaruh Lama
Perendaman terhadap Pertumbuhan Biji
Kacang Hijau
|
|
Perlakuan
|
Lama Perendaman (jam)
|
Tinggi Tanaman (cm)
|
Keterangan
|
|
1
|
2
|
Rata-Rata
|
|
PO
|
0
|
20,6 cm
|
21 cm
|
20,8 cm
|
Pertumbuhan pada
biji kacang hijau dipengaruhi oleh air dan waktu perendaman serta sedikit
banyaknya kapas yang digunakan mempengaruhi penyerapan air.
|
|
PA
|
1
|
19 cm
|
21,2 cm
|
20,1 cm
|
|
PB
|
2
|
18 cm
|
19,3 cm
|
18,65 cm
|
|
PC
|
4
|
18 cm
|
20,5 cm
|
19,25 cm
|
|
PD
|
6
|
20 cm
|
20,7 cm
|
20,35 cm
|
B.
Pembahasan
Tumbuhan memerlukan air, itu sudah
pasti. Jika tidak disiram maka tumbuhan tersebut akan mati. Begitu juga dengan
biji kacang hijau, dalam menanamnya diperlukan air untuk menunjang
pertumbuhannya.
Banyak faktor yang mempengaruhi 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, hormon, dan air walaupun faktor yang lain ikut
mempengaruhi.
Biji kacang hijau yang diberi air
dengan teratur, dengan kata lain disini perendamannya tidak terlalu lama dan
air yang ada di dalam kapas juga tidak berlebihan akan tumbuh lebih subur. Dan
perkembangannya pun tidak selama jika biji kacang hijau kekurangan air.
Sedangkan untuk biji kacang hijau
yang tidak direndam dan air yang ada didalam kapas hanya sedikit, biji kacang
hijau akan layu dan akhirnya tidak dapat tumbuh dengan baik selayaknya biji
kacang hijau yang cukup airnya.
Untuk membedakan tanaman yang memiliki
hormon yang banyak atau sedikit kita harus mengetahui bentuk anatomi dan
fisiologi pada tanaman sehingga kita lebih mudah untuk mengetahuinya.
Selain yang disebutkan diatas, masih
ada satu lagi faktor yang menyebabkan pertumbuhan biji kacang hijau tersebut
terhambat, yaitu terlalu banyaknya air. Mungkin karena terlalu lamanya
perendaman maka tumbuhan itu membusuk. Atau banyaknya air yang ada di dalam
media kapas. Jika biji kacang hijau tersebut membusuk, maka akan mengluarkan
bau yang tidak sedap.
BAB
V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Faktor
eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan biji kacang hijau adalah :
1.
Air
Berfungsi untuk melunakkan kulit biji, melarutkan cadangan makanan, sarana
transportasi makanan terlarut, dan hormon ke daerah meristematik (titik tumbuh)
serta bersama dengan hormon membangun pemanjangan dan pengembangan sel.
2.
Cahaya
Cahaya merupakan faktor pengendali pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
terutama berperan dalam proses berlangsungnya fotosintesis.
3.
Suhu
Suhu berperan dalam mengontrol perkecambahan dan pertumbuhan vegetatif.
Sehubungan dengan perkecambahan proses imbibisi berlangsung lebih cepat pada
suhu yang lebih tinggi.
B. Saran
1.
Sebelum biji kacang hijau direndam, pilihlah
biji kacang hijau yang baik dan dengan ukuran yang sama. Jika ukuran sampel
yang pertama besar maka sampel yang lain menyesuaikan dengan menggunakan biji
kacang hijau yang ukurannya besar.
2.
Saat memberi media kapas sebagai pengganti
media tanah, pastikan kapas pada saat itu tidak terlalu basah juga tidak
terlalu kering. Karena jika kapas terlalu basah biji kacang hijau akan membusuk
karena terlalu banyak air yang diserap dan jika kapas terlalu kering maka biji
kacang hijau akan layu atau mungkin mati karena kekurangan air.
3.
Jangan terlalu dekat menanam biji kacang
hijau, karena pertumbuhan biji kacang hijau dapat terhambat karena terlalu
dekat menanam biji kacang hijau tersebut.
4.
Agar pertumbuhan biji kacang hijau cepat saat
perkecambahan usahakan perendaman biji lebih lama.
5.
Selalu memantau pertumbuhan biji kacang hijau
setiap harinya.
DAFTAR
PUSTAKA
Candra Kirana dan Idayu Ria Pramudyanti. 2012. Biologi SMA/MA Kelas XII Semester Gasal. Klaten:
Viva Pakarindo.
Pratiwi, D. A., Bambang S., Sri Maryati, Srikini,
Suharno. 2007. Biologi untuk SMA Kelas XII.
Jakarta: Erlangga.
Sumber lain:
LAMPIRAN
