LAPORAN HASIL PENGAMATAN
“PENGARUH AIR TERHADAP PERTUMBUHAN
DAN
PERKEMBANGAN KACANG
HITAM”
Disusun oleh :
ELIS NURUL HUDA
Kelas :
XI MIA 1
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang
telah memberikan rahmat dan hidayahnya khususnya bagi penulis yang telah
menyelesaikan makalah laporan metode ilmiah yang berjudul “Pengaruh cahaya
terhadap perkembangan dan pertumbuhan kacang hijau”
Dalam menulis karya ilmiah ini, alhamdulillah penulis tidak mendapatkan kendala
– kendala, sehingga penyelesaiannya dapat dikerjakan dengan baik. Selain itu
penulis juga mengucapkan terima kasih kepada guru sebagai pembimbing, orang tua
dan semua orang yang terlibat yang telah memberikan dorongan dan motivasi
sehingga karya ilmiah ini dapat terselesaikan.
Disini penulis juga sampaikan, jika seandainya dalam penulisan karya ilmiah ini
terdapat hal – hal yang tidak sesuai dengan harapan, untuk itu penulis dengan
senang hati menerima masukan, kritikan dan saran dari pembaca yang sifatnya
membangun demi kesempurnaan karya ilmiah ini. Semoga apa yang di harapkan
penulis dapat di capai dengan sempurna. Amin.
Garut,05 Desember 2013
Penyusun
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Salah satu ciri makhluk hidup adalah tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan
merupakan bertambahnya jumlah dan besarnya sel diseluruh bagian tubuh yang
secara kuantitatif dapat diukur atau suatu peningkatan dalam berat atau
ukuran dari seluru/sebagian dari organisme, sedangkan perkembangan merupakan
bertambahnya fungsi alat tubuh yang dapat dicapai melalui tumbuh, kematangan
dan belajar atau peningkatan kemahiran dalam penggunaan tubuh (Sacharin,1996).
Pertumbuhan dan perkembangan
merupakan proses yang saling berhubungan. Ada banyak faktor yang mempengaruhi
pertumbuhan dan pekembangan tumbuhan. Faktor-faktor tersebut dikelompokan
menjadi 2, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal
merupakan faktor yang meliputi faktor genetis (hereditas) dan factor
fisiologis, sedangkan faktor eksternal atau faktor lingkungan merupakan
faktor yang berasal dari luar tubuh tumbuhan tersebut yaitu dari lingkungan
atau ekosistem. Salah satu faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tumbuhan adalah air.
Air yang dibutuhkan tumbuhan untuk
semua tumbuhan . Ada jenis-jenis tumbuhan yang memerlukan air penuh dan ada pula
yang memerlukan air hanya waktu tertentu saja untuk pertumbuhannya. Banyak
sekali teori yang menjelaskan tentang pengaruh air terhadap pertumbuhan
tumbuhan. Namun teori tersebut belum sepenuhnya dapat dipelajari jika kita
belum mengetahui kebenarannya pada lingkungan kita. Selain itu, masing banyak
siswa dan siswi yang belum dapat menjelaskan pengaruh air terhadap pertumbuhan
dan perkembangan tumbuhan.
Untuk itu, penulis
mengadakan penelitian untuk lebih mengetahui dan membuktikan kebenaran
teori tersebut. Dengan berlandaskan teori tersebut, didalam penelitian ini,
penulis akan mengamati pertumbuhan dan perkembangan kacang hitam.
2. Rumusan Masalah
Dari latar belakang tersebut dapat
dirumuskan suatu masalah, yaitu
:
1.
Adakah pengaruh air terhadap
pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hitam?
2.
Bagaimana pengaruh air terhadap
pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hitam?
3. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah di
atas, maka tujuan penelitian karya tulis ilmiah Pengaruh
air terhadap Pertumbuhan dan
Perkembangan Kacang Hitam ini adalah
:
1.
Untuk mengetahui pengaruh air
terhadap pertumbuhan dan perkembangan kacang hitam.
2.
Untuk mengetahui perbedaan
pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hitam yang diletakan pada lingungan
yang sam tetapi disiram dengan berbeda.
4. Manfaat Penelitian
1. Manfaat untuk
penulis
Dengan adanya penulisan karya tulis ilmiah ini, dapat memberikan
pengalaman serta pengetahuan bagi penulis tentang pengaruh air terhadap
pertumbuhan dan perkembangan kacang hitam dan perbedaan pertumbuhan dan
perkembangan biji kacang hitam yang diletakan dilingkungan yang sama tetapi
disiram berbeda.
2. Manfaat untuk pembaca
Untuk menambah wawasan dan pengetahuan tentang pengaruh air terhadap
pertumbuhan dan perkembangan kacang hitam dan perbedaan pertumbuhan dan
perkembangan biji kacang hitam yang diletakan dilingkungan yang sama tetapi
disiram berbeda, sehingga menanam kacang hitam dengan penyiraman air yang tepat.
TINJAUAN PUSTAKA
1.
Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan adalah proses bertambahnya ukuran (diantarnya volume, massa, dan
tinggi) serta jumlah sel secara irreversible (tidak dapat kembali ke bentuk
semula). Pertumbuhan bersifat kuantitatif (dapat diukur) menggunakan
auksanometer. Pertumbuhan terjadi karena pertambahan jumlah sel dan pembesaran
sel. Proses ini terjadi akibat pembelahan mitosis pada jaringan bersifat
meristematik. Contoh, pertambahan tinggi batang dan jumlah daun.
Perkembangan adalah proses terspesialisasi sel menuju ke bentuk dan fungsi
tertentu yang mengarah ke tingkat kedewasaan yang bersifat kualitatif (tidak
dapat dihitung) dan irreversible. Contoh, munculnya bunga sebagai alat
perkembangbiakan.
2. Tahapan
Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
Pertumbuhan
dan perkembangan pada tanaman diawali dengan perkecambahan biji.
1. Perkecambahan adalah munculnya plantula (tanaman
kecil dari dalam biji) karena pertumbuhan embrio di dalam biji menjadi tanaman
baru. Embrio terdiri dari akar lembaga (calon akar = radikula), daun lembaga
(kotiledon) dan batang lembaga (kaulikulus).
A. Struktur
Biji
Pada biji tanaman dikotil maupun
monokotil: Epikotil (bagian atas kotiledon) di ujung epikotil terdapat Plumula
(ujung batang & calon daun) merupakan poros embrio yang tumbuh ke atas yang
selanjutnya akan tumbuh menjadi daun pertama, sedangkan Hipokotil (bagian bawah
kotiledon) di ujungnya terdpat radikula (calon akar) adalah poros
embrio yang tumbuh ke bawah dan akan menjadi akar primer.
Pada tanaman monokotil, misalnya
jagung, kotiledon mengalami modifikasi menjadi skutelum dan koleoptil.
Skutelum berfungsi sebagai alat penyerap makanan yang terdapat di dalam
endosperma, sedangkan koleoptil berfungsi melindungi plumula. Selain itu, pada
jagung juga terdapat koleoriza yang berfungsi melindungi radikula.
Pada biji dikotil yang berkecambah,
embrio menyerap nutrient dari endosperma (cadangan makanan) sehingga kotiledon
mengecil pada akhirnya kisut dang lepas.
B. Proses Perkecambahan
Proses Fisika, (a)
Terjadi ketika biji menyerap air (imbibisi) akibat dari potensial air rendah
pada biji yang kering.
Proses Kimia, (b) Air
yang masuk mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormone giberelin (GA). (c)
Hormon GA mendorong aleuron (lapisan tipis bagian luar endosperma) untuk
sintesis dan mengeluarkan enzim. (d) Enzim bekerja menghidrolisis cadangan
makanan yang terdapat dalam kotiledon dan endosperma. Proses ini menghasilkan
molekul kecil larut dalam air, missal enzim amylase menghidrolisis pati dalam
endosperma menjadi gula. Selanjutnya gula dan zat lain diserap dari endosperma
oleh kotiledon selama pertumbuhan embrio menjadi bibit tanaman.
C. Macam Perkecambahan
Berdasarkan letak kotiledon pada saat perkecambahan, ada dua tipe
perkecambahan, yaitu :
Ciri Perkecambahan ini :
Terangkatnya kotiledon dan plamula ke permukaan tanah. Pemanjangan terjadi pada
bagian hipokotil (ruas batang dibawah kotiledon). Perkecambahan ini umumnya
terjadi pada biji tanaman Dicotyledoneae (kecuali kacang kapri), contoh :
kacang hijau, kacang kedelai, kapas.
Ciri Perkecambahan ini :
Tertinggalnya kotiledon didalam tanah, sedang plamula tetap menembus tanah.
Pemanjangan terjadi pada epikotil (ruas batang diatas kotiledon). Umumnya
terjadi pada biji monocotyleddoneae, contoh : Jagung, padi. dan Dicotyledoneae
yaitu hanya kacang kapri.
Pada akhir perkecambahan terbentuk
akar, batang dan daun. Selanjutnya, tumbuhan mengalami pertumbuhan, yaitu :
Pertumbuhan yang terjadi karena
aktivitas meristem apical (terdapat pada ujung batang dan ujung akar),
menyebabkan pemanjangan akar dan batang.
Pertumbuhan sekunder terjadi akibat
aktivitas pembelahan mitosisi pada jaringan meristem sekunder (lateral)
sehingga mengakibatkan diameter batang dan akar bertambah besar. Meristem lateral
terbagi atas : Kambium vaskuler (terletak diantara xylem dan floem menyebabkan
pembelahan sel kearah dalam membentuk xylem dan kearah luar membentuk floem.
dan Kambium gabus (jaringan pelindung yang menggantikan fungsi jaringan
epidermis yang rusak/mati). Pertumbuhan sekunder terjadi pada tumbuhan dikotil.
2.3. Faktor
– Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
A) Faktor Intraseluler/Genetis
Gen mengandung factor-faktor sifat keturunan yang dapat diturunkan pada
keturunnanya. Gen juga berfungsi untuk mengkontrol reaksi kimia didalam sel,
misalnya sintesis protein. Pembentukan yang merupakan dasar penyusun tubuh
tumbuhan, yang dikendalikan oleh gen secara langsung. Maka gen dapat mengatur
pertumbuhan melalui sifat yang diturunkan dan sintesis-sintesis yang
dikendalikan.
B) Faktor Interseluler/Fisiologi
Proses yang terjadi merupakan proses fungsional tingkat seluler. Hormon adalah
regulator pertumbuhan yang sangat esensial yang dibuat pada suatu bagian
tumbuhan. Hormon tumbuhan disebut fitohormon.Hormon itu diantaranya :
a. Auksin
Hormon ini ditemukan pada titik
tumbuh batang dan selubung daun pertama tanaman monokotil yang disebut
koleoptil, ujung akar, dan ujung batang serta jaringan yang masih
bersifat meristematis. Fungsi Auksin :
(1) Merangsang aktivitas cambium untuk membentuk xylem
dan floem
(2) Mencegah rontoknya daun, bunga dan buah
(3) Merangsang pembentukan buah dan bunga
(4) Memacu pembentangan dan pembelahan sel
(5) Merangsang pemanjangan (sel) tunas ujung tanaman
(6) Membantu pembentukan buah tanpa biji
(partenokarpi)
(7) Merangsang pembentukan akar lateral dan serabut
akar
(8) Merangsang dominasi apical, yaitu terhalangnya
tunas lateral oleh adanya tunas ujung tanaman. Jika tunas ujung tanaman
dipotong, maka tunas-tunas lateral akan tumbuh.
(9) Memelihara elastisitas dinding sel
Tanaman yang semula tumbuh tegak jika direbahkan maka auksin akan terkumpul
disisi bawah, menyebabkan ketidakseimbangan sel baguan atas dengan bagian bawah
sehingga batang tumbuh membengkok keatas.
Aktivitas auksin akan terhambat oleh cahaya matahari. Karena pada bagian
tanaman yang terkena cahaya auksin akan tidak merata sehingga pertumbuhan
terhambat. Sehingga tempat gelap akan tumbuh lebih panjang. Hal ini karena
kandungan auksin pada tempat terang lebih rendah dari tempat gelap. Oleh karena
itu, batang tumbuh membengkok kearah datangnya cahaya.
b.Giberelin. Berperan dalam merangsang pertumbuhan dan perkembangan embrio.
c. Etilen. Berperan dalam proses
pematangan buah dan kerontokan daun.
d.Sitokinin. Berperan dalam
pembelahan sel (sitokinesis)
e. Asam absisat. Berperan dalam
proses penuaan dan gugurnya daun.
f. Kalin. Berperan dalam proses organogenesis
g.Asam traumalin. Berperan dalam
proses regenerasi sel apabila tumbuhan mengalami
kerusakan jaringan.
·
Faktor Eksternal/Luar (Lingkungan)
A. Air
Air termasuk senyawa
utama yang sangat dibutuhkan tumbuhan. Tanpa air, reaksi kimia
dalam sel tidak berlangsung sehingga tumbuhan mati.
B. Cahaya
Kualitas, intensitas, dan lamanya
radiasi yang mengenai tumbuhan mempunyai pengaruh yang besar terhadap berbagai
proses fisiologi tumbuhan. pada intensitas cahaya berlebih maka auksin dan
klorofil akan rusak sehingga menghambat pertumbuhan. Sebaliknya, pada
intensitas kurang cahaya tumbuhan mengalami etiolasi.
Fotoperiodisme adalah Respon tumbuhan terhadap lama penyinaran (panjang hari).
Berdasarkan panjang hari, tumbuhan dapat dibedakan
menjadi empat macam, yaitu:
a) Tumbuhan hari pendek,
tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kurang dari 12 jam sehari.
Tumbuhan hari pendek contohnya aster, krisan,dahlia, ubi jalar, kedelai, dan
anggrek.
b) Tumbuhan hari panjang,
tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran lebih dari 12 jam (14 – 16 jam)
sehari. Tumbuhan hari panjang, contohnya bayam, kentang, gandum, kol, bit gula,
selada, dan tembakau.
c) Tumbuhan hari netral,
tumbuhan yang tidak responsive terhadap panjang hari untuk pembungaannya.
Tumbuhan hari netral contohnya bunga matahari. mawar, kapas, mentimun dan
tomat.
C. Kelembapan
Laju transpirasi dipengaruhi oleh
kelembapan udara. Jika kelembapan udara rendah, transpirasi akan meningkat. Hal
ini memacu akar untuk menyerap lebih banyak air dan mineral dari dalam tanah.
Meningkatnya penyerapan nutrien oleh akar akan meningkatkan pertumbuhan
tanaman.
D. Nutrien
Zat makanan bisa terdapat dalam air,
udara, dan tanah (umumnya) dalam bentuk ion. Nutrien digunakan tumbuhan untuk
sumber energy dan sumber materi untuk sintesis berbagaikomponen sel yang
diperlukan selama pertumbuhan. Jika kebutuhan kurang maka akan terjadi
defisiensi (tumbuh tidak sempurna hingga bisa mati) Nutrien dibedekan atas :
- Makronukrien
(unsure makro/butuh dalam jumlah banyak). Misalnya : C, H, O [defisiensi :
Pertumbuhan dan metabolisme terhambat, akhirnya mati ], N (Nitrogen)
[Daun pucat, klorosis/menguning dan gugur), P (Fosfor), K (Kalium), Ca
(Kalsium) [Daun tidak terbentuk] , S (Sulfur), Mg (Magnesium).
- Mikronutrien
(unsure mikro/butuh dalam jumlah sedikit). Misalnya : Fe (Besi)
[Klorosis], Cl (Klor) [layu], B (Boron), Mn (Mangan), Mo (Molibdenum), Zn
(Seng), Cu (Tembaga).
E. Suhu
Suhu berpengaruh dalm proses fotosintesis, respirasi, transpirasi, dan reproduksi.
Pada suhu optimum (suhu tertentu saat tumbuh dan berkembang dengan baik
berkisar 10 – 38°C). Umumnya tumbuhan tidak tumbuh pada suhu 0°C dan diatas
40°C.
F. Oksigen
Oksigen
mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Dalam respirasi aerob pada tumbuhan, terjadi
penggunaan oksigen untuk menghasilkan energi. Energi ini digunakan, antara lain
untuk pemecahan kulit biji dalam perkecambahan, dan aktivitas tumbuhan. Apabila
tumbuhan kekurangan Oksigen dapat mengalami kematian.
G. pH medium (Tingkat keasaman)
Derajat keasaman tanah (pH tanah) sangat berpengaruh terhadap ketersediaan
unsur hara yang diperlukan oleh tumbuhan. Pada kondisi pH tanah netral
unsur-unsur yang diperlukan, seperti Ca, Mg, P, K cukup tersedia. Adapun pada
pH asam, unsur yang tersedia adalah Al, Mo, Zn, yang dapat meracuni tubuh
tumbuhan.Secara khusus, inti dari penelitian ini adalah keterkaitan antara
Hormon auksin dengan intensitas cahaya matahari yang akan mempengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan kacang hijau.
4. Objek Penelitian (Kacang Hitam)
Kacang hitam merupakan salah satu
tanaman semusim yang berumur pendek(kurang lebih 60 hari). Tanaman ini disebut
juga mungbean, green gram atau golden gram. Dalam dunia tumbuh-tumbuhan,
tanaman ini diklasifikasikan seperti berikut ini:
Kingdom
: Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom
: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super
Divisi
: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Magnoliopsida (berkeping dua /
dikotil)
Sub
Kelas
: Rosidae
Ordo
: Fabales
Famili
: Fabaceae (suku
polong-polongan)
Genus
: Phaseolus
Spesies
: Cajanus
cajan.
Tumbuhan ini
dapat ditemukan dari dataran rendah sampai 2.000 m. Pertumbuhannya memerlukan
banyak cahaya matahari dan tidak tahan terhadap kondisi lembap. Tumbuh sebagai
perdu tegak, tinggi 1–2 m. Batang berkayu, bulat, beralur, berbulu, hijau
kecokelatan. Daun berkumpul tiga, bertangkai pendek. Helai daun bulat telur
sampai elips, tersebar, ujung dan pangkal runcing, tepi rata, pertulangan
menyirip, warnanya hijau. Perbungaan majemuk, keluar dari ketiak daun, bentuk
tandan, karangan bunga 15-30 cm, mahkota bentuk kupu-kupu, kuning. Buah polong,
panjang 4–10 cm, berbulu, pipih, hijau. Biji kecil, bulat. Warna kulit biji
bisa putih keabu-abuan, kuning, cokelat atau hitam. Kacang hitam itu
berwarna hitam, kacang hitam, berwarna hitam karena mengandung pigmen
Antosianin. Kacang hitam ini berbentuk bulat dan lonjong, begitu pula kacang
hitam ini memiliki tekstur yang keras. Panjang kacang hitam itu 0,6 cm, lebar
o,4 cm dan tebal 0,3 cm, dan bermacam-macam.
Di dalam kacang hitam terdapat
berbagai kandungan, antara lain : kacang hitam juga
mengandung protein, dan serat kacang hitam lebih tinggi kandungan
antioksidannya dibandingkan 11 kacang lain. Peneliti juga menyatakan, jika
semakin gelap warna kacang, semakin tinggi juga kandungan flavonoidnya. Kacang
hitam mengandung anthocyanins tinggi, yang membuatnya berwarna lebih gelap dan
mempengaruhi tingginya antioksidan.
5. Hipotesis
Hipotesis penelitian ini adalah air dapat mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tumbuhan, yaitu menghambat pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Tumbuhan biji kacang hitam yang berada dilingkungan yang sama tetapi peyiraman
air yang berbeda akan menghasilkan tinggi yang berbeda. Tumbuhan yang disiram
satu hari sekali akan lebih cepat tinggi dari pada tumbuhan yang disiram satu
kali dua hari. Namun, memiliki perbedaan morfologi, meliputi : keadaan akar,
batang dan daun tumbuhan kacang hitam.
METODE PENELITIAN
1. Jenis Penelitian
Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen. Metode eksperimen
adalah metode yang dilakukan dengan mengadakan manipulasi terhadap objek
penelitian serta adanya kontrol (Nazir,2003).
2. Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat
: Dirumah (Kp.Ciparay)
Waktu
: Jum’at, 13
September 2013 – 30 November 2013 ( 107hari )
3. Variabel
Variabel bebas adalah Penyiraman air.
Variabel terikat adalah tinggi tanaman.
Variabel terkendali adalah Polibek, Tanah, biji kacang hitam,
dan Cahaya matahari.
Variabel kontrol adalah tidak disiram sama sekali.
4. Alat dan Bahan Penelitian
Alat dan
Bahan yang digunakan :
1. Biji kacang hitam
2. Polibek hitam
3. Tanah
4. Air
5. Mistar dan kertas
5. Cara Kerja Penelitian
1. Rendam biji kacang hitam selama semalam (±18 jam)
2. Sediakan lima buah polibek yang diisi dengan tanah berkualitas sama
3. Letakkan 1 biji kacang hitam kedalam 1 polibek
4. Beri label (A/1 x sehari) , (B/ 2
x sehari), (C/3 x sehari), (D/1 x 2 hari ), (E/ 3 x dua hari) dengan
dilingkungan yang sama.
7. Ukur dan amati setiap pertumbuhan
dan perkembangan kacang hitam setiap pengamatan 3 hari sekali.
6. Cara Pengambilan Data
Data diukur dan dicatat setiap hari pada pukul
17.00 WIB. Ketika pengukuran agar jelas tumbuhan mana yang akan diukur maka
kami memberi tanda, agar untuk hari selanjutnya data yang didapat tidak rancu.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
1. Tabel dan Data Hasil Penelitian
A. Tempat terang
1) Tabel Pertumbuhan
PENUTUP
Kesimpulan
Dari hasil
penelitian pengaruh faktor penyiraman air terhadap pertumbuhan dan perkembangan
biji kacang hitam, dapat disimpulkan bahwa air dapat mempengaruhi proses
pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Proses pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan membutuhkan air. Namun, banyak sedikitnya air yang dibutuhkan setiap
tumbuhan berbeda-beda, begitu pula dengan tumbuhan kacang hitam.
Dari penelitian
yang telah dilakukan terhadap pertumbuhan dan perkecambahan biji kacang hitam,
biji kacang hitam yang disiram berbeda akan mempunyai perbedaan.Biji kacang
hitam yang terkena penyiraman air satu kali dua hari pertumbuhannya lebih
lambat, daunnya lebar & tebal,
berwarna hijau, batang tegak, kokoh. Sedangkan, biji kacang hitam yang disiram
1 kali sehari pertumbuhannya lebih cepat (etiolasi ) dan daunnya tipis,
berwarna pucat,batang melengkung tidak kokoh. Hal ini terjadi karena air memperlambat/menghambat kerja hormone auksin
dalam pertumbuhan meninggi (primer). Sehingga dapat disimpulkan bahwa hipotesis
yang telah dibuat sebelumnya telah benar.
