BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkecambahan
merupakan tahapan awal dari proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan berbiji. Embrio di dalam endosperma biji yang semula
berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan berkembang dan
menjadi tumbuhan muda. Endosperma berfungsi sebagai
penyedia cadangan energi bagi embrio dalam proses perkecambahan, mengandung
protein albumin (protein yang larut dalam air), karbohidrat dan lemak (Anonim, 2011). Endosperma dapat
berkecambah apabila didukung oleh faktor-faktor eksternal maupun internal,
seperti keadaan biji, permeabilitas kulit biji dan tersedianya air disekeliling
biji (Aprilisa, 2011). Faktor eksternal berupa air merupakan penentu
kecepatan perkecambahan. Biji
kacang tanah memiliki endosperma yang lebih besar dibandingkan dengan biji
kacang-kacangan lainnya, sehingga di dalamnya terdapat protein, lemak dan
karbohidrat yang banyak. Oleh karena itu dilakukan percobaan yang
berjudul Pengaruh perendaman biji kacang tanah dalam air terhadap kecepatan perkecambahan.
B. Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang di atas
didapatkan suatu rumusan masalah yaitu bagaimana pengaruh lama
perendaman biji kacang tanah dalam air terhadap kecepatan perkecambahannya?
C. Tujuan
Adapun
tujuan dalam percobaan ini adalah untuk mengetahui pengaruh lama perendaman
biji kacang tanah dalam air terhadap kecepatan perkecambahan biji kacang tanah
tersebut.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
Perkecambahan
merupakan awal dari pertumbuhan dan perkembangan. Fase
akhir dormansi adalah permulaan fase perkecambahan. Permulaan fase
perkecambahan ditandai dengan penghisapan air (imbibisi) kemudian terjadi
pelunakan kulit biji sehingga terjadi hidratasi protoplasma.
Gambar.2.1. Penampang melintang biji
Sumber: gardening.wsu.edu/library/vege004/vege004
Setelah
fase istirahat berakhir, maka aktivitas metabolisme meningkat dengan disertai meningkatnya
aktivitas enzimatik dan respirasi. Dalam aktivitas metabolisme, gibberellin
yang dihasilkan oleh embrio ditranslokasikan ke lapisan aleuron sehingga
menghasilkan enzim α amilase. Proses selanjutnya yaitu enzim tersebut masuk ke
dalam cadangan makanan dan mengkatalis proses perubahan cadangan makanan yang
berupa pati menjadi gula sehingga dapat menghasilkan energi yang berguna untuk
aktivitas sel dan pertumbuhan (Aprilisa, 2011).
Pertumbuhan adalah pertambahan ukuran dan isi sel yang bersifat irreversible (tidak dapat balik),
diikuti oleh biosintesis penyusun protoplasma baru. Proses ini meliputi proses
tumbuh dan diferensiasi, parameter yang digunakan untuk mengukur pertumbuhan
adalah dengan menghitung volume sel, jumlah sel, berat dan hal lain yang
bersifat kuantitatif (Rahayu, dkk, 2011). Proses pertumbuhan sebagian besar
terjadi dalam fase pembelahan dan pendewasaan sel. Perkembangan ialah suatu
perubahan yang teratur yang menuju keadaan yang lebih tinggi, lebih teratur dan
lebih kompleks dalam hal ini pertumbuhan bersifat kualitatif,
perubahan kualitatifnya dapat terjadi pada sel atau penyusun selnya. Perkembangan
adalah perubahan atau diferensiasi sel menuju keadaan yang lebih dewasa (Anonim,
2009).
Pertumbuhan dapat dibagi menjadi 2 tahap yaitu pembelahan sel dan
pembesaran atau pemanjangan sel. Pembelahan sel menghasilkan dua sel anakan
sehingga menambah jumlah sel
penyusun tubuh. Pembelahan sel dianggap selesai bila sel anakan telah sama
dengan ukuran sel induknya. Pembesaran atau pemanjangan sel menyebabkan ukuran
sel baru itu lebih besar dari ukuran sel induk. Pemanjangan sel terjadi apabila
sel yang membentang dindingnya pada
sumbu tertentu sedangkan pada pembesaran sel pembentang sel terjadi ke segala arah,
agar dinding sel membentang maka tekanan osmotic cairan sel harus dinaikkan
sehingga terjadi daya hisap air pada isi sel dan air yang masuk ke dalam sel
serta tekanan turgor yang terjadi menyebabkan dinding sel yang telah plastis
(lunak) dapat mengembang (Soerodikoesoemo, 1993).
Biji
akan menjadi dewasa dalam buah. Setelah buah matang dan biji dikeluarkan,
biasanya biji dalam keadaan dorman untuk waktu yang lama atau pendek saja.
Apabila dormansi ini dapat dihilangkan, maka terbentuk giberelin dan sitokinin
yang diperlukan untuk mengungguli efek kerja penghambat pertumbuhan, sehingga
pertumbuhan pun dapat dimulai. Dalam keadaaan tersebut, jika diberi air maka
biji pun akan berkecambah (Rahayu dkk, 2011).
Pertumbuhan dan perkembangan
merupakan hasil interaksi antara berbagai factor, baik faktor internal ataupun
factor eksternal. Faktor internal adalah faktor yang terdapat dalam tubuh
antara lain sifat genetik yang ada dalam gen dan hormon yang merangsang
pertumbuhan sedangkan faktor eksternal merupakan faktor dari luar tubuh
tumbuhan (lingkungan) yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan. Potensi
genetik hanya akan berkembang apabila ditunjang oleh lingkungan yang sesuai.
Gambar.2.3
Perkecambahab biji kacang tanah
Sumber. Google/perkecambahan biji kacang tanah
Beberapa faktor yang
mempengaruhi perkembangan, yaitu:
1.
Faktor internal
Suatu faktor yang melibatkan hereditas dan hormone yang akan mengontrol
pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, meliputi tingkat kemasakan biji, ukuran
biji, dormansi biji, dan penghambat perkecambahan biji.
Ø Tingkat
kemasakan biji
Biji
yang ditanam sebelum mencapai tingkat kemasakan fisiologis tidak mempunyai
viabilitas tinggi. Pada beberapa jenis tanaman, biji yang demikian tidak akan
dapat berkecambah. Hal ini diduga benih belum memiliki cadangan makanan yang
cukup dan pembentukan embrio belum sempurna.
Ø Ukuran
biji, karbohidrat, protein, lemak, dan mineral ada dalam jaringan penyimpanan
benih
Bahan-bahan
tersebut diperlukan sebagai bahan baku dan energi bagi embrio saat
perkecambahan. Ukuran biji mempunyai korelasi yang positip terhadap kandungan
protein pada benih. semakin besar/berat ukuran benih maka kandungan protein
juga makin meningkat. Dinyatakan juga bahwa berat biji berpengaruh terhadap
kecepatan pertumbuhan dan produksi, karena berat biji menentukan besarnya
kecambah pada pada saat permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen.
Ø Dormansi
Biji
dorman adalah biji yang sebenarnya hidup tetapi tidak mau berkecambah meskipun
diletakkan pada lingkungan yang memenuhi syarat untuk berkecambah. Penyebab
dormansi antara lain adalah impermeabilitas kulit biji terhadap air atau
gas-gas (sangat umum pada famili leguminosae), embrio rudimenter, halangan
perkembangan embrio oleh sebab-sebab mekanis, dan adanya bahan-bahan penghambat
perkecambahan. Biji dorman dapat dirangsang untuk berkecambah dengan perlakuan
seperti: pemberian suhu rendah pada keadaan lembab (stratifikasi), goncangan
(impaction), atau direndam dalam larutan asam sulfat.
Ø Penghambat
perkecambahan
Banyak
zat-zat yang diketahui dapat menghambat perkecambahan benih. Seperti herbisida,
auksin, bahan-bahan yang terkandung dalam buah, larutan mannitol dan NaCl yang
mempunyai tingkat osmotik tinggi, serta bahan yang menghambat respirasi
(sianida dan fluorida). Semua persenyawaan tersebut menghambat perkecambahan
tetapi tak dapat menyebabkan dormansi (Triantini, 2009). Menurut Kuswanto
(1996) dalam irwanto, (2011), penghambat perkecambahan biji dapat berupa
kehadiran inhibitor baik dalam biji maupun di permukaan biji, adanya larutan
dengan nilai osmotik yang tinggi serta bahan yang menghambat lintasan metabolik
atau menghambat laju respirasi.
2.
Faktor lingkungan
Faktor ini merupakan faktor luar yang erat sekali hubungannya dengan
proses perkembangan. Termasuk ke dalam faktor ini adalah pendeknya hari, suhu,
nutrisi, cahaya, dan air.
Faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan :
Ø
Air
Air berpengaruh terhadap pertumbuhan, berfungsi dalam
metabolisme, menentukan turgor sel sebelum membelah atau membesar, menentukan
kecepatan reksi biokimia dalam sel. Berubahnya kadar air sel akan mempengaruhi
kadar hormone dalam tubuh. Saat air masuk ke dalam sel untuk mengisi ruang yang
kosong, maka air justru menyebabkan terjadinya pertumbuhan dengan cara
mendorong dinding dan membrane untuk melar (Salisbury, 1995). Air berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi
salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan
tak normal (Anonim, 2000). Kecepatan pergerakan air ke dalam sel diatur
oleh dua faktor yaitu gradien potensial air dan permeabilitas membrane terhadap
air.
Penyerapan air oleh biji dipengaruhi oleh sifat biji
itu sendiri terutama kulit pelindungnya dan jumlah air yang tersedia pada media
di sekitarnya, sedangkan jumlah air yang diperlukan bervariasi tergantung
kepada jenis bijinya, dan tingkat pengambilan air juga dipengaruhi oleh suhu
(Sutopo, 2002 dalam Anonim, 2011). Perkembangan biji tidak akan dimulai bila
air belum terserap masuk ke dalam benih hingga 80 sampai 90 persen dan umumnya
dibutuhkan kadar air benih sekitar 30 sampai 55 persen. Biji mempunyai
kemampuan kecambah pada kisaran air tersedia. Pada kondisi media yang terlalu
basah akan dapat menghambat aerasi dan merangsang timbulnya penyakit serta
busuknya benih karena cendawan atau bakteri (Sutopo, 2002 dalam Anonim, 2011).
Sekitar 70 persen berat protoplasma sel hidup terdiri dari air dan fungsi air
antara lain:
1. Untuk melembabkan kulit biji sehingga menjadi pecah
atau robek agar terjadi pengembangan
embrio dan endosperm.
2.
Untuk memberikan fasilitas masuknya oksigen kedalam biji.
3.Untuk
mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan berbagai fungsinya.
4.
Sebagai alat transport larutan makanan dari endosperm atau kotiledon
ke titik tumbuh, dimana akan terbentuk protoplasma baru.
Ø
Cahaya
Cahaya berpengaruh dari intensitas, kualitas, dan penyinarannya. Pigmen yang
bertanggung jawab terhadap reaksi cahaya adalah fitokrom. Fitokrom mempengaruhi berbagai proses metabolisme, sehingga mempengaruhi pertumbuhan.
Contonhnya peran cahaya pada pertumbuhan dengan mekanisme fitokrom adalah
etiolasi kecambah.
Ø
Suhu.
Pertumbuhan sangat peka terhadap perubahan suhu. Suhu mempengaruhi kerja
gen dengan menghambat pada suhu rendah. Perubahan suhu juga berpengaruh
terhadap pertumbuhan yang disebut dengan termoperioditas.
Ø
Nutrisi
Peran nutrisi ialah sebagai bahan penyusun sel, serta ada yang menjadi
kofaktor enzim tertentu. Enzim bekerja pada reaksi biokimia biasa tetapi ada
yang diperlukan untuk mensintesis hormone, sehingga efeknya sangat luas.
Kurangnya nutrisi menyebabkan defisiensi pada tumbuhan (Soerodikoesoemo, 1993).
BAB III
METODE
PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Kegiatan praktikum pengaruh perendaman
biji kacang tanah dalam air
terhadap kecepatan pertumbuhan perkecambahan bersifat kegiatan eksperimen, karena pada penelitian ini
memiliki ciri-ciri eksperimen, yaitu terdapat variabel kontrol, variabel manipulasi dan variabel respon.
B. Variabel-variabel Penelitian
·
Variabel Manipulasi :
lama perendaman biji.
·
Variabel kontrol :
jenis biji, jumlah biji, volume air suling,
banyaknya tissue yang digunakan, tempat tumbuh biji, dan
penempatan tempat tumbuh biji.
·
Variabel respon :
kecepatan perkecambahan.
C. Alat dan Bahan
Alat : Mangkuk
(tempat perendamanan biji) 5
buah.
Kertas tissue secukupnya
Nampan tempat
mengecambahkan biji
Plastik untuk
menutup nampan
Bahan : Biji kacang tanah 250 biji.
Air suling.
D. Langkah Kerja
Menyiapkan
semua peralatan yang digunakan kemudian merendam biji kacang tanah selama 4
jam, 3 jam, 2 jam, 1 jam, 0 jam (tanpa direndam) masing-masing 50 biji pada mangkuk.
Menanam biji dalam waktu yang bersamaan pada nampan yang telah dialasi dengan
kertas tissue basah. Menutup nampan dengan palstik (untuk menghindari terkena
cahaya secara langsung) kemudian menyimpan di tempat yang gelap dan mengamati
setiap hari jumlah biji yang berkecambah serta melakukan perhitungan pada biji
yang berkecambah selama 10 hari.
Menghitung hari pertama pengamatan saat penanaman biji pada gelas aqua. Membuat tabel persentase perkecambahan dan
indeks kecepatan perkecambahan dari hasil pengamatan.
Ø
Persentase
perkecambahan = jumlah biji yang
berkecambah X 100%
jumlah keseluruhan biji
Ø Indeks kecepatan perkecambahan (IKP) =
Indeks kecepatan perkecambahan (IKP) =
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
1. Tabel
Tabel 4.1 Pengaruh Lama
Perendaman Biji Kacang Tanah terhadap Kecepatan Perkecambahan
|
Lama
Perendaman
|
Jumlah
Awal
|
Jumlah
Biji yang Berkecambah pada Hari ke-
|
Jumlah
akhir Perkecambahan
|
Prosentase
(%)
|
IKP
|
|||||||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|||||
|
0 jam
|
50
|
0
|
5
|
9
|
6
|
6
|
5
|
4
|
3
|
0
|
0
|
38
|
76
|
9,97
|
|
1 jam
|
50
|
0
|
6
|
11
|
8
|
4
|
4
|
4
|
3
|
0
|
0
|
40
|
80
|
11,07
|
|
2 jam
|
50
|
0
|
7
|
14
|
6
|
5
|
4
|
4
|
4
|
0
|
0
|
44
|
88
|
12,40
|
|
3 jam
|
50
|
0
|
7
|
17
|
5
|
4
|
3
|
3
|
3
|
3
|
0
|
45
|
90
|
12,85
|
|
4 jam
|
50
|
0
|
9
|
19
|
5
|
4
|
3
|
4
|
2
|
2
|
0
|
48
|
96
|
14,42
|
2.
Histogram
Histogram 4.1. Pengaruh Lama
Perendaman Biji Kacang Tanah terhadap
Prosentase Perkecambahan
Histogram 4.2. Pengaruh Lama
Perendaman Biji Kacang Tanah terhadap Indeks
Kecepatan Pertumbuhan (IKP)
B.
Analisis
Data
Berdasarkan data diatas dapat diketahui bahwa dengan perbedaan lama
perendaman, dihasilkan jumlah dan kecepatan perkecambahan biji yang
berbeda-beda. Pada lama perendaman 0 jam atau tanpa perendaman, biji
berkecambah pada hari ke-2, jumlah semua biji yang berkecambah 38 dari jumlah
keseluruhan 50 biji dengan prosentase sebesar 76% dan IKP sebesar 9,97. Pada biji dengan perendaman
selama 1 jam, biji mulai berkecambah pada hari ke-2, jumlah semua biji yang
berkecambah 40, dengan prosentase sebesar 80% dan IKP senilai 11,07. Pada lama perendaman 2 jam, biji mulai berkecambah sejak hari ke-2,
jumlah semua biji yang berkecambah 44, dengan prosentase 88% dengan IKP sebesar
12,40. Pada lama perendaman 3 jam, biji mulai berkecambah pada hari ke-2 jumlah
semua biji yang berkecambah 45 dengan prosentase 90% dan IKP sebesar 12,85. Pada lama perendaman 4 jam, biji mulai
berkecambah pada hari ke-2 jumlah semua biji yang berkecambah 48 dengan
prosentase 96% dan IKP sebesar 14,42.
Dari histogram diperoleh bahwa prosentase
jumlah biji yang berkecambah mulai dari tidak direndam, 1 jam, 2 jam, 3 jam,
dan 4 jam. Semakin lama perendaman semakin besar prosentase perkecambahannya.
Sedangkan pada histogram pengaruh perendaman terhadap IKP adalah semakin lama
waktu perendaman, maka IPK juga akan semakin besar.
C. Pembahasan
Berdasarkan analisis data di atas,
diketahui bahwa harga IKP bertambah
besar seiring dengan lamanya perendaman dan prosentase
perkecambahan bertambah besar seiring
dengan lamanya perendaman terhadap biji
kacang tanah. Prosentase perkecambahan
biji kacang tanah yang dilakukan perendaman lama
memiliki prosentase paling besar dibanding dengan direndm selama 3 jam, 2 jam, 1
jam, dan tidak direndam. Biji yang direndam selama 4 jam memiliki harga IKP
paling besar dari biji yang direndam selama 3 jam, 2 jam, 1 jam, dan 0 jam. Hal tersebut disebabkan oleh semakin
lama biji direndam, maka semakin besar masuknya air ke dalam endosperma biji.
Perendaman biji dalam air mengakibatkan kulit biji lembab dan lebih lunak
memungkinkan pecah dan robek sehingga perkembangan embrio dan endosperm lebih
cepat terjadi, serta untuk memberikan fasilitas masuknya oksigen (larut dalam
air) kedalam biji. Selain itu air juga berfungsi mengencerkan protoplasma
sehingga dapat mengaktifkan berbagai fungsinya serta sebagai alat transport
larutan makanan dari endosperm atau kotiledon ke titik tumbuh, dimana akan
terbentuk protoplasma baru.
Sebaliknya pada biji yang tidak direndam, kulit biji menjadi keras
sehingga proses perkembangannya menjadi
lambat. Keberadaan air bagi biji akan
mengimbibisi dinding sel biji dan menentukan turgor sel sebelum membelah. Biji dapat diketahui berkecambah
jika yang pertama muncul dari biji tersebut adalah radikula (akar lembaga) yang
berasal dari kulit biji yang pecah akibat pembengkakan biji setelah biji
mengalami proses imbibisi. Pada biji yang kering gas O2 akan masuk ke dalam sel
secara difusi. Apabila dinding sel kulit biji dan embrio telah menyerap air,
maka suplai okigen akan meningkat pada sel-sel hidup, sehingga memungkinkan
untuk terjadinya proses respirasi dan CO2 yang dihasilkan lebih
mudah berdifusi keluar. Sedangkan untuk biji yang tidak direndam, dinding
selnya hampir tidak permeable untuk gas, sehingga masuknya O2 ke
dalam biji akan menjadi lambat. Pada biji yang direndam dengan air dapat
membentuk alat transport makanan yang berasal dari endosperm, kotiledon pada
titik tumbuh pada embrionik di ujung yang nantinya akan digunakan untuk
membentuk protoplasma baru. Namun ketika suplai air rendah atau tidak tersedia
maka pembentukan sitoplasma baru akan berlangsung sangat lambat. Air
berpengaruh terhadap kecepatan reaksi
biokimia dalam sel yang berhubungan dengan kerja enzim. Perkecambahan
memerlukan suhu yang tepat untuk aktivitas enzim, sehingga dalam percobaan ini diletakkan pada tempat gelap. Keadaan
gelap berpengaruh terhadap bentuk luar dan laju perpanjangan. Tumbuhan yang
diletakkan di tempat gelap akan
tumbuh lebih cepat daripada yang ditempatkan di tempat yang terkena cahaya. Hal
ini dilakukan untuk menjaga intensitas cahaya yang diterima tumbuhan agar
pertumbuhan berlangsung
dengan baik. Salah satu faktor dalam yang mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tanaman adalah hormone tumbuhan. Pada biji kacang tanah mengalami
masa dormansi namun tidak lama. Ketika dormansi biji kacang tanah telah hilang
maka biji akan membentuk hormon giberelin dan sitokinin yang diperlukan untuk
mengungguli efek kerja penghambat pertumbuhan, sehingga pertumbuhan pun dapat
dimulai. Dalam keadaaan tersebut, dilakukan perendaman dalam air maka biji pun akan berkecambah. Kadar air
dalam sel berpengaruh terhadap pembentukan hormone,
sehingga biji kacang tanah yang
direndam selama 4 jam akan lebih cepat berkecambah sehingga IKP tinggi dan
prosentase perkecambahanpun
juga tinggi. Sebaliknya dengan biji kacang
tanah yang tidak direndam yaitu memiliki IKP rendah akibat hormone giberelin dan sitonin ketika sudah dihasilkan tidak
dapat diteruskan pada proses lebih lanjut yaitu perkecambahan akibat tidak tersedianya air. Oleh karena itu ketersediaan air
mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan.
BAB V
PENUTUP
A.
Simpulan
Simpulan yang dapat diambil dari percobaan yang kami lakukan mengenai pengaruh perendaman biji
kacang tanah dalam air terhadap
perkecambahan adalah:
1.
Perkecambahan dipengaruhi oleh lama perendaman dalam
air, semakin lama perendaman maka waktu perkecambahan juga akan semakin cepat.
2.
Lama perendaman biji berbanding lurus terhadap indeks
kecepatan perkecambahanan, semakin lama perendaman biji dalam air maka semakin
tinggi pula indeks kecepatan pertumbuhannya
B.
Saran
Dalam praktikum ini diperlukan
pemilihan yang cermat dalam menentukan biji yang digunakan dalam percobaan.
Sebaiknya digunakan biji yang memiliki dormansi yang singkat sehingga memiliki pertumbuhan
yang cepat pula, mengingat waktu percobaan hanya dibatasi 10 hari.
DAFTAR PUSTAKA
Diakses tanggal 28 April 2011
Anonim.2000.Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan
Perkembangan.www.idonbiu.com.Diakses tanggal 28 April 2011
Anonim.2011.Perkecambahan.www.unjabisnis.com.
Diakses tanggal 28 April 2011
Anonim.2009.Pertumbuhan dan
Perkembangan. www.zaifbio.wordpress.com
Diakses tanggal 28 April 2011
Aprilisa.2011.
Pengaruh lama waktu
perendaman biji kacang hijau (phaseolus vulgaris) dalam air kelapa terhadap
kecepatan perkecambahan. Aprilisa’sblog.Wordpress.com. Diakses tanggal 28
April 2011
Irwanto.2011.Faktor-faktor
yang mempengaruhi perkecambahan benih. www.irwantoshut.co.cc/seed_viability_factor.html. Diakses tanggal 28 April 2011
Rahayu, Y,dkk. 2011. Petunjuk
Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya: Laboratorium
Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi FMIPA Unesa.
Salisbury, B. Frank. 1995. Fisiologi
Tumbuhan Jilid 3. Bandung
: ITB Press.
Soerodikosoemo,
Wibisono dkk. 1993. Anatomi dan Fisiologi
Tumbuhan. Jakarta : Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar