Selasa, 19 Maret 2013

KARYA ILMIAH BIOLOGI-MATERI PERTUMBUHAN BIJI KACANG HIJAU

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
DSC00028.JPG

3 komentar:

  1. izin copas boleh gak kak? buat tugas sekolah hehe

    BalasHapus
  2. silahkan dek :)
    semoga bermanfaat

    BalasHapus
  3. Hallo, Kak. Boleh minta sebagian karya tulisnya untuk menambah bahan tugas, nggak? terima kasih sebelumnya. :)

    BalasHapus