LAPORAN PRAKTIKUM EKOLOGI TUMBUHAN “Pengaruh Cahaya Terhadap Pertumbuhan Kacang Hijau”

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar belakang  

Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup didunia. Bagi manusia, hewan dan tumbuhan cahaya matahari adalah penerang dunia ini. Selain itu, bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat menentukan proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses dasar pada tumbuhan untuk menghasilkan makanan. Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan (Anonim^a 2009: 1).

Kekurangan cahaya matahari akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan. Selain itu, kekurangan cahaya saat perkembangan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan daunnya berukuran kecil, tipis dan berwarna pucat (tidak hijau). Semua ini terjadi dikarenakan tidak adanya cahaya sehingga dapat memaksimalkan fungsi auksin untuk penunjang sel-sel tumbuhan sebaliknya, tumbuhan yang tumbuh ditempat terang menyebabkan tumbuhan-tumbuhan tumbuh lebih lambat dengan kondisi relatif pendek, daun berkembang, lebih lebar, lebih hijau, tampak lebih segar dan batang kecambah lebih kokoh (Afria 2009: 2).

Sinar matahari memang berguna bagi fotosintesis pada tumbuhan namun efek lain dari sinar matahari ini adalah menekan pertumbuhan sel tumbuhan. Hal ini menyebabkan tumbuhan yang diterpa cahaya matahari akan lebih pendek daripada tumbuhan yang tumbuh di tempat gelap. Peristiwa ini disebut dengan etiolasi. Dampak tanaman akibat etiolasi adalah tanaman tidak dapat melakukan proses fotosintesis. Padahal proses fotosintesis bertujuan untuk menghasilkan karbohidrat yang berperan penting dalam pembentukan klorofil. Karena karbohidrat tidak terbentuk, daun pun tanpa klorofil sehingga daun tidak berwarna hijau, melainkan kuning pucat (Anonim^a 2009: 1).

Kondisi gelap juga memacu produksi hormon auksin. Auksin adalah hormon tumbuh yang banyak ditemukan di sel-sel meristem, seperti ujung akar dan ujung batang. Oleh karena itu tanaman akan lebih cepat tumbuh dan panen. Produksi auksin terhambat pada tanaman yang sering terkena sinar matahari. Selain itu, enzim riboflavin pada ujung batang menyerap sinar nila dari sinar matahari. Sinar nila perusak enzim-enzim yang membantu pembentukan asam indo asetat (salah satu jenis auksin). Itulah sebabnya, pertumbuhan tanaman etiolasi selalu lebih cepat, tapi batang tidak tegar karena mengandung banyak air. Akibat tidak ada sinar matahari maka organ perbanyakan pada tanaman lama-lama mengkerut lalu mati karena tidak mendapat sumber makanan (Karmana 2007: 67).

Cahaya merupakan faktor utama sebagai energi dalam fotosintesis, untuk menghasilkan energi. Kekurangan cahaya akan mengga nggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan. Kekuranagan cahaya pada saat pertumbuhan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan daunnya berukuran lebih kecil, tipis, pucat. Pengaruh cahaya bukan hanya tergantung kepada fotosintesis (kuat penyinaran) saja, namun ada faktor lain yang  terdapat pada cahaya, yaitu berkaitan dengan panjang gelombangnya  (Fried dan Hademenos 2009: 239).

Cahaya merangsang pembungaan tumbuhan tertentu. Ada tumbuhan yang dapat berbunga pada hari pendek (lamanya penyinaran matahari lebih pendek daripada waktu gelapnya). Ada pula tumbuhan yang berbunga pada hari panjang (lamanya penyinaran lebih panjang daripada waktu gelapnya). Hal tersebut berhubungan dengan aktifitas hormon fitokrom dalam tumbuhan. Selain mempengaruhi pembungaan, fitokrom berpengaruh terhadap etiolasi, pemanjangan batang, pelebaran daun, dan perkecambahan (Nurhidayat 2011: 2).

2.1  Tujuan Praktikum

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap perkecambahan kacang hijau.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

Kacang hijau adalah tanaman budidaya dan palawija yang dikenal luas di daerah tropika. Tanaman ini memiliki kulit yang hijau, berbiji putih, dan sering dibuat kecambah atau toge. Selain itu, kacang hijau juga memiliki bunga kacang hijau yang berbentuk kupu-kupu dan berwrna kuning kehijauan atau kuning pucat. Bunga tersebut akan membentuk polongan yang berisi 10-15 biji kacang hijau.
Tumbuhan kacang hijau yang masih kecil, belum lama muncul dari biji dan masih hidup dari persediaan makanan yang terdapat di dalam biji, dinamakan kecambah atau plantula (Anonim^a 2009: 1).

Awal perkecambahan kacang hijau  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 (Nurhidayat 2011: 3).

Biji kacang hijau 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). Kacang hijau itu sendiri adalah tanaman budidaya dan palawija yang dikenal luas di daerah tropika. Tanaman ini memiliki kulit yang hijau, berbiji putih, dan sering dibuat kecambah atau toge. Selain itu, kacang hijau juga memiliki bunga kacang hijau yang berbentuk kupu-kupu dan berwrna kuning kehijauan atau kuning pucat. Bunga tersebut akan membentuk polongan yang berisi 10-15 biji kacang hijau  (Afria 2009: 2).

Dalam pertumbuhan tanaman kacang hijau, memerlukan media dan dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya adalah cahaya. Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup didunia. Bagi manusia , hewan dan tumbuhan cahaya matahari adalah penerang dunia ini. Selain itu, bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat menentukan proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses dasar pada tumbuhan untuk menghasilkan makanan. Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan (Karmana 2007: 67).

Ada beberapa hormon yang berperan dalam pertumbuhan kacang hijau, yaitu: auksin, gliberelin, sitokinin, asam absisat, gas etilen, kalin dan asam traumalin. Auksin dibentuk oleh ujung batang dan ujung akar. Auksin yang dihasilkan oleh ujung batang akan mendominasi pertumbuhan batang utama, sehingga pertumbuhan cabang relatif sedikit. Keadaan ini dikenal dengan istilah dominansi apikal (apical dominance). Dengan memotong ujung batang, dominansi apikal akan hilang, sehingga pertumbuhan cabang-cabang batang berjalan dengan baik. Auksin dapat terurai bila terkena cahaya. Bila suatu koleoptil dikenai cahaya dari samping, maka bagian koleoptil yang terkena cahaya auksinnya akan terurai sehingga pertumbuhannya lebih lambat daripada bagian koleoptil yang tidak terkena cahaya. Akibatnya koleoptil akan tumbuh membelok ke arah datangnya sinar (Fried dan Hademenos 2009: 239).

Hormon gliberelin berfungsi mengatur pemanjangan batang (ruas batang), juga pertumbuhan pucuk dan pembentukan buah. Secara umum fungsi giberelin adalah untuk merangsang pertumbuhan meraksasa dan terbentuknya buah tanpa biji (partenokarpi). Sedangkan hormon sitokinin berfungsi untuk mempengaruhi pertumbuhan, pengaturan pembelahan sel, dan pemanjangan sel. Konsentrasi sitokinin dan auksin yang seimbang merupakan hal yang sangat penting dalam pertumbuhan tanaman. Sitokinin dalam memperpanjang usia jaringan. Asam absisat ditemukan pada umbi-umbian dan biji-biji yang dorman, beberapa jenis buah-buahan, daun, dan jaringan tumbuhan lain. Secara fungsi asam absisat adalah mempercepat penuaan daun, merangsang pengguguran daun, dan memperpanjang masa dormansi  (Nurhidayat 2011: 3).

Kacang hijau berasal dari polong-polongan. Kandungan yang terdapat di dalam kacang hijau yaitu protein (memperkuat daya tahan tubuh), kalsium dan fosfor (memperkuat tulang), vitamin B1 (membantu proses pertumbuhan dan menghasilkan energi), vitamin B2 (membantu penyerapan protein dalam tubuh), vitamin E (membantu meningkatkan kesuburan), zat besi (membantu pementukan sel darah merah), magnesium (menjaga fungsi otot dan syaraf) dan rendah lemak. Di dalam kacang hijau juga terdapat antioksidan yang berguna bagi tubuh yaitu mencegah penuaan dini dan mencegah penyebaran sel kanker, menjaga keasaman lambung, dan membantu memperlancar pencernaan (Afria 2009: 2).

Tanaman kacang hijau berbatang tegak dengan ketinggian sangat bervariasi, antara 30-60 cm, tergantung varietasnya. Cabangnya menyamping pada bagian utama, berbentuk bulat dan berbulu. Warna batang dan cabangnya ada yang hijau dan ada yang ungu. Daunnya trifoliate (terdiri dari tiga helaian) dan letaknya berseling. Tangkai daunnya cukup panjang, lebih panjang dari daunnya. Warna daunnya hijau muda sampai hiaju tua. Bunga kacang hijau berwarna kuning, tersusun dalam tandan, keluar pada cabang serta batang, dan dapat menyerbuk sendiri (Karmana 2007: 67).

Polong kacang hijau berebntuk silindris dengan panjang antara 6-15 cm dan biasanya berbulu pendek. Sewaktu muda polong berwarna hijau dan dan setelah tua berwarna hitam atau coklat. Setiap polong berisi 10-15 biji. Biji kacang hijau lebih kecil dibanding biji kacang-kacangan lain. Warna bijinya kebanyakan hijau kusam atau  hijau mengilap, beberapa ada yang berwarna kuning, cokelat dan hitam . Tanaman  kacang hijau berakar tunggang dengan akar cabang pada permukaan (Fried dan Hademenos 2009: 239).

engaruh cahaya juga berbeda pada setiap jenis tanaman. Tanaman C4, C3, dan CAM memiliki reaksi fisiologi yang berbeda terhadap pengaruh intensitas, kualitas, dan lama penyinaran oleh cahaya matahari (Onrizal, 2009). Selain itu, setiap jenis tanaman memiliki sifat yang berbeda dalam hal fotoperiodisme, yaitu lamanya penyinaran dalam satu hari yang diterima tanaman. Perbedaan respon tumbuhan terhadap lama penyinaran atau disebut juga fotoperiodisme, menjadikan tanaman dikelompokkan menjadi tanaman hari netral, tanaman hari panjang, dan tanaman hari pendek (Afria 2009: 2).

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1. Waktu dan Tempat

         Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 31 Oktober 2012, pada pukul 13.00 WIB sampai dengan pukul 15.00 WIB, bertempat di Laboratorium Ekologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sriwijaya, Indralaya.

3.2. Alat dan Bahan

             Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah alat ukur, gelas aqua 20 buah, kapas, dan label, sedangkan bahan yang dibutuhkan adalah air dan Phaseolus radiatus.

3.3. Cara Kerja

              Disiapkan biji kacang hijau (lakukan perendaman untuk biji yang baik untuk di tanam), lalu masukkan biji kedalam gelas aqua (sebanyak 20 buah) yang telah diberi kapas dan air. Ditempatkan di tempat yang terang( intensitas cahaya cukup) sebanyak 10 buah dan sisanya ditempatkan di tempat yang gelap (intensitas cahaya yang kurang atau tidak ada). Diamati panjang radikula dan hipokotil dari kacang tersebut selama 1 minggu. Bandingkan kedua parameter dengan uji T.