PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

Muhammad Ali Subhan, Ratna Lestyana Dewi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Fakultas Sains dan Teknologi

Program Studi Biologi

Mei 2016

Abstrak

Perkembangan dan pertumbuhan merupakan hal penting pada makhluk hidup. Makhluk hidup dikatakan tumbuh apabila mengalami perubahan fisik yang berkaitan dengan pertambahan ukuran, bentuk dan volume yang bersifat irreversible. Sedangkan dikatakan berkembang jika mahluk hidup mengalami tingkat kedewasaan yang menjadikannya lebih sempurna. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui zat pengatur tumbuh terhadap pertumbuhan organ akar, serta pengaruh cahaya terhadap perkecambahan dan arah tumbuh batang. Proses ini dilakukan dengan tiga percobaan yaitu pengaruh auksin terhadap pertumbuhan akar, pengaruh cahaya terhadap perkecambahan serta pengamatan fototropisme. Hasil yang didapatkan yaitu perkecambahan pada kacang hijau lebih cepat terjadi pada kondisi gelap dibandingkan dengan kondisi mendapatkan cahaya, dengan warna daun yang kekuningan dengan batang yang tidak lurus sementara pada kondisi mendapatkan cahaya memiliki daun yang hijau segar dan batang yang lurus serta lebih keras. Hal ini dapat disimpulkan bahwa terdapat zat pengatur tumbuh terhadap pertumbuhan organ akar yaitu hormon auksin. Cahaya dapat mempengaruhi proses perkecambahan baik dari segi tinggi, jumlah akar, dan klorofil yang dimiliki. Proses perkecambahan di tempat yang gelap prosesnya terjadi lebih cepat jika dibandingkan dengan perkecambahan di tempat yang terang karena produksi auksin yang terhambat oleh cahaya. Cahaya juga dapat mempengaruhi arah tumbuh batang, pada kondisi cahaya yang baik arah tumbuh batang cenderung lurus dan kokoh sementara pada kondisi gelap arah tumbuh batang tidak dapat lurus karena mengalami abnormal etiolasi.

Kata kunci : Auksin, Cahaya, Pertumbuhan

Pendahuluan

Proses perkembangan dan pertumbuhan merupakan hal yang paling penting pada makhluk hidup. Suatu makhluk hidup dikatakan tumbuh apabila mengalami perubahan fisik yang berkaitan dengan pertambahan ukuran, bentuk dan volume yang bersifat tidak kembali lagi ke asalnya. Sedangkan dikatakan berkembang jika mahluk hidup mengalami tingkat kedewasaan yang menjadikannya lebih sempurna. Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua aktifitas kehidupan yang tidak dapat dipisahkan, karena prosesnya berjalan bersamaan. Pertumbuhan diartikan sebagai suatu proses pertambahan ukuran atau volume serta jumlah sel secara irreversible, atau tidak dapat kembali ke bentuk semula. Sedangkan Perkembangan adalah peristiwa perubahan biologis menuju kedewasaan tidak dapat dinyatakan dengan ukuran tetapi dengan perubahan bentuk tubuh (metamorfosis) dan tingkat kedewasaan (Goldsworty, 1992).

            Tahapan dalam pertumbuhan dan perkembangan sel yang pertama adalah didahului adanya proses pembelahan sel yaitu satu sel dewasa membelah menjadi dua sel yang terpisah dan tidak selalu serupa satu sama lain. Untuk tahapan yang kedua yaitu pembesaran sel adalah proses dimana salah satu atau kedua anak tersebut membesar volumenya. Selanjutnya peristiwa ketiga yaitu diferensiasi sel yang berarti sel yang sudah mencapai volume akhirnya, menjadi terspesialisasi dengan cara tertentu. Berbagai macam cara sel membelah, membesar, dan terspesialisasi telah menghasilkan berbagai jenis jaringan dan organ tumbuhan, dan banyak jenis tumbuhan (Salisbury dan Ross, 1992).

            Proses pertumbuhan tanaman sangat dipengaruhi oleh lingkungannya. Lingkungan merupakan faktor eksternal yang sangat mengganggu pertumbuhan tanaman apabila kondisi lingkungan tidak sesuai dengan sifat tumbuh tanaman. Kondisi lingkungan ini meliputi intensitas sinar matahari, temperatur, dan tekanan udara serta adanya mikroorganisme yang mengganggu tanaman (Huang dkk, 2010). Selain itu, lingkungan sekitar tanaman juga sangat mempengaruhhi pertumbuhan tanaman misalnya saja tanaman yang ditanam di lingkungan yang terdapat gelombang suara atau suara musik juga sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman (Sasmita, 1996).

            Penjelasan diatas menunjukkan tujuan dari praktikum fisiologi tumbuhan ini yaitu mengetahui pengaruh zat pengatur tumbuh terhadap pertumbuhan organ batang, mengetahui pengaruh cahaya terhadap perkecambahan tanaman serta membandingkan perkecambahan di tempat terang dan tempat gelap.

Metodologi

            Praktikum ini dilaksanakan pada 6 Mei 2016 sampai 12 Mei 2016, pada pukul 08.00 – 10.30 WIB. Pengujian praktikum ini bertempat di laboratorium Fisiologi, Pusat Laboratorium Terpadu (PLT) Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Jakarta.

Adapun alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu penggaris, baki plastik dan auksanometer. Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah 4 stek tanaman, auksin (rapid root), 8 plybbag 17 cm x 25 cm, pupuk kandang, alkohol 70%, kertas label, aquades, tanah gembur yang berhumus lidi kelapa panjang 10 cm sebanyak 80npotong, biji kacang hijau dan jagung, 4 karton ukuran tinggi sampai 50cm, alumunium foil, kapas dan pohon Miana (Coleus sp.).

a.    Pengaruh Auksin Terhadap Pertumbuhan Akar

            Cara kerjanya yaitu pertama tanah dibersihkan dari berbagai sisa akar, dipisahkan apabila menggumpal, dan semuanya dihomogenkan. Kedua, polybag diisi dengan media tanam pasir beruhumus yang sudah dihomogenkan sampai sekitar 7 cm dari permukaan atas, lalu dengan air disiram hingga basah. Ketiga, stek tanaman diambil dan sedikit ujung bawahnya dipotong sehingga diperoleh ujung potongan yag segar, lalu dicelupkan kedalam alkohol 70% beberapa detik untuk mematikan mikroba patogen diujung potongan sebelumnya. Keempat, ujung potongan bawah stek tanaman dicelupkan kedalam botol auksin, lalu dimasukkan kedalam media tanam dengan hati-hati agar auksinnya tidak terkikis oleh tanah (dibuat satu stek lagi dengan tidak diolesi oleh auksin sebagau kontrol atau pembanding). Kelima, disimpan di ruang yang tidak terkena cahaya matahari langsung atau ditempat ternaung. Terakhir, diamati setiap hari dan disiram secukupnya bila terlihat kering. Setelah 7 hari, diamati dan diukur panjang batang yang tumbuh pada setiap perlakuan.

b.    Pengaruh Cahaya Terhadap Perkecambahan

            Pertama yaitu tanah dibersihkan dari berbagai sisa akar, dipisahkan apabila menggumpal, dan semuanya dihomogenkan. Kedua, 4 polybag diisi dengan media tanam pasir beruhumus yang sudah dihomogenkan sampai sekitar 7 cm dari permukaan atas, lalu dengan air disiram hingga basah. Ditanam masing-masing 20 biji kacang hijau pada 2 polybag dan 20 biji jagung pada 2 polybag sisanya dengan jarak yang diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu rapat/dekat satu sama lainnya. Keempat, ditancapkan lidi dengan label nomor 1-20 pada masing-masing biji kacang hijau dan jagung. Kelima, masing-masing satu polybag disimpan di tempat gelap dan ditempat terang. Perikasa kelembaban tanahnya setiap hari. Kelima, diamatu setelah hari kedua dan dijaga agar tanaman tidak diganggu oleh hama. Langkah terakhir, diambil dan diukur tinggu tanaman setelah 7 hari sesudah tanam dan ditunjukkan hasilnya. Ditulis pula deskripsi perbedaan lain diantara kedua jenis tanaman dan perlakuan tersebut.

c.    Pengamatan Fototropisme

            Biji kacang hijau yang baik dipilih kemudian direndam terlebih dahulu dalam air selama 1 jam dan yang tenggelam merupakan biji yang baik untuk digunakan dalam percobaan ini. Kedua, disiapkan 3 botol selau bersih yang sudah dialasi dengan kapas bagian bawahnya dan dibasahi oleh aquades secukupnya. Ketiga, kedalam masing-masing botol selai dimasukkan 10 biji terpilih, dan ditutup bagian atas botol dengan alumunium foil. Perlakuan terhadap botol sebelumnya dilakukan 1) botol ditutup dengan alumunium foil sehingga tidak ada cahay yang masuk kedalam botol, 2) ditutup dengan alumunium foil tetapi deiberi lubang sedikit pada pinggir botol, 3) botol dibiarkan terbuka. Kelima, diamati setelah 7 hari, dan dicatat perbedaan dari ketiga perlakuan tersebut juga arah pertumbuhan pucuk diperhatikan.

Hasil dan Pembahasan

Berdasarkan pada hasil percobaan yang pertama mengenai pengaruh auksin terhadap pertumbuhan akar, didapatkan hasil yang tidak sesuai dengan teori karena tidak terjadi pertumbuhan akar setelah dilakukan pengukuran dengan auksanometer. Ada beberapa faktor yang menyebabkan tanaman tersebut tidak dapat tumbuh yaitu seperti kesalahan pada saat dilakukannya proses stek pada tanaman, suhu yang tidak sesuai pada tempat penyimpanan atau kelembaban media tumbuh yang terlalu rendah (Munarti, 2014).

            Berdasarkan pada literatur seharusnya dengan diberikannya auksin ini akan mempengaruhi dalam pertumbuhan akar. Auksin adalah salah satu bentuk hormon yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dengan merangsang pembesaran sel, dalam merangsang pembelahan sel dan perubahan-perubahan lainnya, auksin ini bekerja sama dengan hormon- hormon lain. Auksin adalah zat aktif dalam sistem perakaran yang membantu proses pembiakan vegetatif. Pada satu sel auksin dapat mempengaruhi pemanjangan sel, pembelahan sel dan pembentukan akar. Hormon auksin adalah hormon pertumbuhan pada semua jenis tanaman.  Nama lain dari hormon ini adalah IAA atau asam indol asetat.  Letak dari hormon auksin ini terletak pada ujung batang dan ujung akar. Auksin bersifat memacu perkembangan meristem akar adventif sehingga sering digunakan sebagai zat perangsang tumbuh akar pada stek tanaman. Fungsi auksin ialah untuk merangsang pembesaran sel, sintesis DNA kromosom, serta pertumbuhan aksis longitudinal tanaman, gunanya untuk merangsang pertumbuhan akar pada stekan atau cangkokan (Munarti, 2014).

            Adapun alat untuk mengukur pertumbuhan suatu tanaman digunakan auksanometer. Auksanometer adalah suatu alat untuk mengukur pertumbuhan memanjang suatu tanaman, yang terdiri dari sistem katrol yang dilengkapi jarum penunjuk pada busur skala atau jarum yang dapat menggaris pada silinder pemutar. Prinsip kerja dari auksanometer yaitu kerja katrol yang dihubungkan dengan benang antara ujung tumbuhan yang akan diukur kecepatan tumbuhnya dan beban, jika bergerak menandakan bahwa tumbuhan melakukan pertumbuhan menyebabkan jarum skala yang digerakkan oleh beban menjadi naik atau jarum pada silinder pemutar menyebabkan ada pertambahan goresan garis pada silinder. Kecepatan tumbuh ditunjukan dari berapa jumlah kenaikan skala waktunya (Sasmita, 1996).

Kemudian, pada percobaan kedua yaitu mengenai pengaruh cahaya terhadap perkecambahan, maka diperoleh hasil sebagai berikut :

                                                Tabel 1.1 Uji Pengaruh Cahaya Terhadap Perkecambahan

No. Kacang/Jagung	Panjang Kacang (cm)		Panjang Jagung (cm)
	Tempat Terang	Tempat Gelap	Tempat Terang	Tempat Gelap
1	35	38	0	0
2	0	43	0	0
3	25	30	0	0
4	26	40	0	0
5	28	40	0	23
6	23	0	0	0
7	30	37	0	0
8	23	35	0	0
9	21	43	0	0
10	25	37	0	0
11	28	36	0	0
12	26	38	0	0
13	28	26	0	0
14	31	43	0	0
15	24	36	0	0
16	24	37	0	0
17	29	31	0	0
18	0	38	0	0
19	33	31	0	0
20	30	36	0	0

Berdasarkan pada tabel 1.1 mengenai uji pengaruh cahaya terhadap perkembangan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap perkecambahan tanaman serta membandingkan perkecambahan di tempat gelap dan terang. Adapun tumbuhan yang digunakan yaitu tanaman kacang hijau dan jagung. Jika dilihat berdasarkan tabel 1.1 maka hanya terjadi pertumbuhan pada tumbuhan kacang hijau saja sementara pada tumbuhan jagung tidak ada satupun yang hidup. Hal ini disebabkan karena dari segi teknis perendaman biji jagung yang terlalu singkat, keadaan media yang terlalu kering atau suhu lingkungan (tempat penyimpanan) yang tidak sesuai (Anggarwulan. 2001).

Jika dilihat berdasarkan pada tabel 1.1 tersebut maka pertumbuhan kacang hijau yang diletakkan di tempat yang gelap memiliki pertumbuhan yang cenderung lebih cepat jika dibandingkan dengan tumbuhan kacang hijau yang diletakkan di tempat yang terang. Hal ini terjadi

disebabkan karena faktor cahaya ini mampu berperan sebagai sumber energi dalam proses fotosintesis. Proses pertumbuhan kecambah di tempat yang teduh atau gelap akan berlangsung cepat tetapi mengalami abnormal etiolasi. Daun tanaman yang diletakkan pada tempat yang terang lebih kecil dan mesofilnya lebih tebal jika dibandingkan dengan tumbuhan kacang hijau yang diletakkan di tempat yang terang. Berdasarkan literatur pula, bahwa stomata pada tumbuhan yang terkena cahaya ukurannya kecil namun jumlahnya lebih banyak jika dibandingkan dengan tumbuhan yang diletakkan di tempat yang gelap. Selain itu, pada akar tumbuhan yang terkena cahaya lebih lebat jika dibandingkan dengan tumbuhan yang diletakkan di tempat yang gelap (Sasmita, 1996).

Kemudian, pada percobaan yang ketiga mengenai pengamatan fototropisme maka diperoleh hasil  yang disajikan dalam tabel berikut:

Tabel 1.2 Uji Fototropisme

Kelompok	Kondisi Tanaman pada Perlakuan
	Botol 1	Botol 2	Botol 3
5	Daun menguning, batang memanjang	Daun menguning, batang memanjang	Daun hijau batang lebih tinggi, arah tumbuh batang ke atas
6	Daun menguning, batang memanjang	Daun menguning, batang memanjang	Daun hijau batang lebih tinggi, arah tumbuh batang ke atas

Berdasarkan pada tabel 1.2 mengenai uji fototropisme ini bertujuan untuk mengamati pengaruh cahaya terhadap arah tumbuh batang. Cahaya merupakan sumber energi untuk fotosintesis, maka dengan demikian dapat dikatakan bahwa cahaya mampu memberikan pengaruh secara langsung pada ketersedian makanan. Ketersediaan makanan akan mempengaruhi penbelahan sel yang berpengaruh terhadap suatu pertumbuhan. Berdasarkan pada tabel 1.2 pada ketiga botol tersebut memiliki kondisi yang berbeda-beda. Jika dilihat pada kondisi botol 1 dan botol 2 tidak terdapat perbedaan yaitu kondisi daun yang menguning serta batang yang memanjang. Hal ini disebabkan karena botol 1 dan 2 ditutup dengan aluminium foil sehingga tidak ada cahaya yang masuk, dan juga terjadinya kerja dari hormon auksin yang tidak dihambat oleh cahaya. Kondisi daun dan batang yang tumbuh ditempat gelap akan kelihatan kuning pucat atau yang disebut etiolasi. Terjadinya kekurangan klorofil akan menyebabkan pengurangan hasil fotosintesis sehingga jaringan akan mati karena kekurangan makanan. Sehingga, dengan tidak adanya cahaya inilah mampu menyebabkan batang tumbuh lebih panjang, lembek dan kurus, dan juga daun tumbuh tidak normal (Anggarwulan, 2001).

Kemudian, jika dilihat pada kondisi botol 3 yaitu daunnya yang hijau serta arah tumbuh batang yang lurus. Hal ini disebabkan karena pada botol 3 ini dibiarkan terbuka sehingga cahaya dapat masuk, dan menunjukkan bahwa produksi dari auksin terhambat oleh cahaya. Distribusi auksin yang tidak merata dalam batang dan akar akan menimbulkan pembesaran sel yang tidak sama disertai dengan pembengkokan organ Sehingga hal ini akan menyebabkan ujung tanaman tersebut cenderung mengikuti arah sinar matahari atau yang disebut dengan fototropisme (Lakitan B, 2004).

Kesimpulan

            Zat pengatur tumbuh terhadap pertumbuhan organ akar yaitu hormon auksin atau yang disebut dengan asam indol asetat (IAA). Cahaya dapat mempengaruhi proses perkecambahan baik dari segi tinggi, jumlah akar, dan klorofil yang dimiliki. Proses perkecambahan di tempat yang gelap prosesnya terjadi lebih cepat jika dibandingkan dengan perkecambahan di tempat yang terang karena produksi auksin yang terhambat oleh cahaya. Cahaya juga dapat mempengaruhi arah tumbuh batang, pada kondisi cahaya yang baik arah tumbuh batang cenderung lurus dan kokoh sementara pada kondisi gelap arah tumbuh batang tidak dapat lurus karena mengalami abnormal etiolasi.

Daftar Pustaka

Anggarwulan, E. 2001. Fisiologi Tumbuhan. Surakarta.

Universitas Sebelas Maret

Goldsworty P. 1992. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropika. Yogyakarta : Gajah Mada University Press.

Huang J. dkk. 2010. Functional Analysis of the Arabidopsis PAL Gene Family in Plant Growth, Development, and Response to Environmental Stress. Iowa State University Press

Lakitan, B., 2004,  Physiology of Crop Plants,  The Iowa State University Press

Munarti, S. 2014. Pengaruh Konsentrasi IAA dan BAP

Terhadap Pertumbuhan Stek Mikro Kentang

Secara In Vitro. Jurnal Pendidikan Biologi

Universitas Pakuan, Vol 1 (1).

Salisbury, F. B., & Ross, C. W. (1995). Fisiologi

Tumbuhan Jilid 3. Bandung: Penerbit ITB Bandung.

Sasmita Mihardja, Dradjat. 1996. Fisiologi Tumbuhan.

Bandung ITB.

Lampiran

Tugas

1.      Apa yang dimaksud dengan daerah tumbuh akar?

2.      Apa yang dimaksud dengan daerah tumbuh batang?

3.      Adakah cara lain menghitung tumbuh tanaman selain dengan menggunakan auksanometer?

Jawab:

1.      Daerah tumbuh akar adalah daerah yang mengalami pertumbuhan pada zona (daerah) akar. Adapun yang termasuk dengan daerah tumbuh akar yaitu pada bagian tudung akar (kaliptra), daerah meristem yang meliputi meristem apikal dan derivatnya, daerah pemanjangan (berfungsi juga sebagai cadangan makanan), dan daerah diferensiasi yang terletak di bagian akhir akar.

2.      Daerah tumbuh batang adalah suatu daerah atau zona yang mengalami pertumbuhan di sekitar organ batang tersebut. Adapun yang termasuk daerah tumbuh batang, ada dua macam meristem lateral yaitu Kambium vaskuler (terletak diantara xilem dan floem, yang menyebabkan pembelahan sel ke arah dalam membentuk sekunder, dan membelah ke arah luar membentuk floem sekunder sehingga batang tambah membesar) dan kambium gabus (disebut juga felogen terletak dibawah epidermis dekar kolenkima yang berfungsi menebalkan batang, sehingga epidermis lebih kedap terhadap air).

3.      Alternatif lain untuk mengukur pertumbuhan pada tanaman adalah dengan menggunakan mistar, kita juga dapat mengetahui kecepatan pertumbuhan. Contoh dalam mengukur kecambah, pertama-tama kita harus memberi kecambah tanda dengan menggunakan tinta tahan air dengan jarak tertentu. Alat ini juga untuk mengetahui bagian yang mengalami pertambahan panjang paling cepat.