Pengaruh Jenis Zat pada Proses Perendaman terhadap

Pertumbuhan dan Perkembangan Biji Kacang Hijau

Phaseolus radiatus

Anindya RahardyaniJyestha Bashsha

Widyasari Nisa Atmojo

1

LEMBAR PENGESAHAN

Makalah ini telah disetujui dan disahkan pada :

Hari :Tanggal :

Pengampu Mata Pelajaran Biologi,

dra. Sri Listyorini NIP. 19660712 200012 2 002

2

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan YME. Yang kerena-Nya makalah ini dapat terselesaikan. Penulis berharap makalah ini dapat berguna bagi kegiatan-kegiatan ilmiah lainnya dan dapat membantu pembaca yang budiman untuk mengetahui manfaat perendaman biji kacang hijau dalam pertumbuhan dan perkembangannya.

Penulis adalah manusia yang tak lepas dari salah, sehingga penulis memohon maaf apabila ada kesalahan dan kekurangan dalam penulisan makalah ini. Terimakasih.

Klaten, 22 September 2010

Penulis

3

ABSTRAK

Biji kacang hijau tergolong cepat tumbuh, karenanya banyak percobaan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yang menggunakan biji kacang hijau. Percobaan ini bertujuan untuk melihat adakah pengaruh zat pada proses perendaman terhadap perkembangan dan pertumbuhan biji kacang hijau. Dalam proses perendaman digunakan 9 jenis zat yang berbeda yaitu air leri, larutan vitamin B1, urine, air tawas, air kolam, air O2, pupuk NPK, pupuk ZA, dan pupuk kompos. Proses perendaman ini bertujuan untuk menghentikan dormansi biji sehingga biji dapat aktif dan menjalankan metabolisme. Terdapat dua faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yaitu faktor eksternal (air, O2, CO2, suhu, cahaya, dan unsur hara) dan faktor internal (gen dan hormone pertumbuhan).

Percobaan ini dilakukan pada tanggal 3 – 9 September di Jl. Merapi 18 Klaten. Alat dan bahan yang digunakan berupa sekop, label, gelas aqua,bolpoin,biji kacang hijau, air leri, larutan vitamin B1, urine, air tawas, air kolam, air O2, pupuk NPK, pupuk ZA, dan pupuk kompos, air, dengan variabel kontrol yaitu lama perendaman, intensitas dan waktu penyiraman, cahaya, kelembapan, dan jenis biji kacang hijau ,jenis zat perendaman biji kacang hijau sebagai variabel bebas serta variable terikatnya adalah tinggi tumbuhan kacang hijau. Setelah biji tanam, maka pada hari ke-6 dilakukan pengambilan data berupa tinggi tumbuhan kacang hijau. Dari hasil pengukuran didapat urutan tumbuhan kacang hijau dari tinggi ke rendah dengan zat perendaman yang banyak mengandug hara dan vitamin B. Pertumbuhan dan perkembangan yang tercepat pada biji yang direndam urine (mengandung urea), air leri (kaya akan posfor dan vitamin B1 yang dapat memacu pertumbuhan), dan vitamin B1.

Dari hasil percobaan dapat ditarik kesimpulan bahwa jenis zat pada proses perendaman mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hijau. Zat yang baik digunakan dalam proses perendaman yakni urine, air leri dan vitamin B1. Dengan waktu perendaman yang ditingkatkan menjadi 1x24 jam, maka biji kacang hijau dapat tumbuh dengan lebih baik.

4

DAFTAR ISI

Halaman Judul …………………………………………………………………………….. 1

Lembar Pengesahan .............................................................................................................. 2

Kata Pengantar ..................................................................................................................... 3

Abstrak ................................................................................................................................. 4

Daftar Isi …………………………………………………………………………………… 5

BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………………..... 6

1.1 Latar Belakang ……………………………………………………………

6

1.2 Rumusan Masalah …………………………………………………….......

6

1.3 Tujuan Penelitian …………………………………………………………. 6

1.4 Manfaat Penelitian ………………………………………………………... 6

BAB II DASAR TEORI dan HIPOTESIS ……………………………………………. 7

2.1 Dasar Teori ………………………………………………………………. 7

2.2 Hipotesis ……….. ……………………………………………….............. 10

BAB III METODOLOGI ………………………………………………………………. 11

3.1 Hari dan Tanggal Penelitian ……………………………………………… 11

3.2 Alat dan Bahan …………………………………………………………… 11

3.3 Metode Pengambilan Data ……………………………………………...... 11

3.4 Variabel ………………………………………………………………...... 11

3.5 Cara Kerja ……………………………………………………………....... 12

BAB V PEMBAHASAN ……………………………………………………………... 13

5.1 Hasil Pengamatan ………………………………………………………... 13

5.2 Pembahasan …………………………………………………………….... 13

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………………….... 15

6.1 Kesimpulan ……………………………………………………………… 15

6.2 Saran ……………………………………………………………………... 15

LAMPIRAN – LAMPIRAN …………………………………………………………...… 16

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………….. 19

5

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu ciri makhluk hidup adalah tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan

dan perkembangan pada makhluk hidup berjalan dengan seiring. Definisi pertumbuhan

sendiri adalah proses pertambahan volume yang irreversible (tidak dapat balik) karena

adanya pembelahan mitosis atau pembesaran sel; atau disebabkan oleh keduanya.

Sedangkan perkembangan adalah terspesialisasinya sel-sel menjadi struktur dan fungsi

tertentu.

Berjalannya kedua proses tersebut tentu melalui fase-fase tertentu yang

didukung oleh faktor-faktor tertentu juga. Pertumbuhan dan perkembangan pada

tumbuhan dimulai dengan berkecambahnya biji. Perkecambahan terjadi melalui proses

fisika, yaitu penyerapan air, dan proses kimia, yaitu aktifitas enzim. Pertumbuhan dan

perkembangan dipengaruhi oleh faktor luar dan faktor dalam. Faktor luar meliputi air,

cahaya, kelembapan, dan makanan. Sedangkan faktor dalam meliputi gen dan hormon.

1.2 Rumusan Masalah

Apakah jenis zat cair pada proses perendaman mempengaruhi pertumbuhan dan

perkembangan biji kacang hijau?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui faktor eksternal pada pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hijau

2. Mengetahui pengaruh berbagai macam zat cair pada pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan

1.3 Manfaat Penelitian

1. Dapat menggunakan zat cair dalam mempercepat proses pertumbuhan dan

perkembangan tumbuhan

2. Membantu petani dalam mengetahui zat perendaman biji kacang hijau yang dapat

mempercepat proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

6

BAB II

DASAR TEORI dan HIPOTESA

2.1 Dasar Teori

Perkecambahan benih dapat diartikan sebagai dimulainya proses pertumbuhan

embrio dari benih yang sudah matang. Benih dapat berkecambah bila tersedia faktor-

faktor pendukung selama terjadinya proses perkecambahan.

Perkembangan benih dipengaruhi oleh faktor dalam (internal) dan faktor luar

(eksternal).

Faktor dalam yang mempengaruhi perkecambahan benih antara lain :

a. Tingkat kemasakan benih

Benih yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai tidak mempunyai

viabilitas yang tinggi karena belum memiliki cadangan makanan yang cukup serta

pembentukan embrio belum sempurna (Sutopo, 2002). Pada umumnya sewaktu kadar air

biji menurun dengan cepat sekitar 20%, maka benih tersebut juga telah mencapai masak

fisiologos atau masak fungsional dan pada saat itu benih mencapai berat kering

maksimum, daya tumbuh maksimum (vigor) dan daya kecambah maksimum (viabilitas)

atau dengan kata lain benih mempunyai mutu tertinggi (Kamil, 1979)

b. Ukuran benih

Benih yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan yang lebih

banyak dibandingkan dengan yang kecil pada jenis yang sama. Cadangan makanan yang

terkandung dalam jaringan penyimpan digunakan sebagai sumber energi bagi embrio

pada saat perkecambahan (Sutopo, 2002). Berat benih berpengaruh terhadap kecepatan

pertumbuhan dan produksi karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada saat

permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen (Blackman, dalam Sutopo, 2002).

c. Dormansi

7

Benih dikatakan dormansi apabila benih tersebut sebenarnya hidup tetapi tidak

berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan yang secara umum dianggap telah

memenuhi persyaratan bagi suatu perkecambahan atau juga dapat dikatakan dormansi

benih menunjukkan suatu keadaan dimana benih-benih sehat (viabel) namun gagal

berkecambah ketika berada dalam kondisi yang secara normal baik untuk berkecambah,

seperti kelembaban yang cukup, suhu dan cahaya yang sesuai (Lambers 1992, Schmidt

2002).

d. Penghambat perkecambahan

Menurut Kuswanto (1996), penghambat perkecambahan benih dapat berupa kehadiran

inhibitor baik dalam benih maupun di permukaan benih, adanya larutan dengan nilai

osmotik yang tinggi serta bahan yang menghambat lintasan metabolik atau menghambat

laju respirasi.

Faktor luar utama yang mempengaruhi perkecambahan diantaranya :

a. Air

Penyerapan air oleh benih dipengaruhi oleh sifat benih itu sendiri terutama kulit

pelindungnya dan jumlah air yang tersedia pada media di sekitarnya, sedangkan jumlah

air yang diperlukan bervariasi tergantung kepada jenis benihnya, dan tingkat

pengambilan air turut dipengaruhi oleh suhu (Sutopo, 2002). Perkembangan benih tidak

akan dimulai bila air belum terserap masuk ke dalam benih hingga 80 sampai 90 persen

(Darjadi,1972) dan umumnya dibutuhkan kadar air benih sekitar 30% sampai 55%

(Kamil, 1979). Benih 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).

Menurut Kamil (1979), kira-kira 70% 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.

8

4. Sebagai alat transport larutan makanan dari endosperm atau kotiledon ke titik tumbuh,

dimana akan terbentuk protoplasma baru.

b. Suhu

Suhu optimal adalah yang paling menguntungkan berlangsungnya perkecambahan benih

dimana presentase perkembangan tertinggi dapat dicapai yaitu pada kisaran suhu antara

26.5 sd 35°C (Sutopo, 2002). Suhu juga mempengaruhi kecepatan proses permulaan

perkecambahan dan ditentukan oleh berbagai sifat lain yaitu sifat dormansi benih, cahaya

dan zat tumbuh gibberallin.

c. Oksigen

Saat berlangsungnya perkecambahan, proses respirasi akan meningkat disertai dengan

meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan CO2, air dan energi panas.

Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan menghambat proses perkecambahan benih

(Sutopo, 2002). Kebutuhan oksigen sebanding dengan laju respirasi dan dipengaruhi oleh

suhu, mikro-organisme yang terdapat dalam benih (Kuswanto. 1996). Menurut Kamil

(1979) umumnya benih akan berkecambah dalam udara yang mengandung 29% oksigen

dan 0.03% CO2. Namun untuk benih yang dorman, perkecambahannya akan terjadi jika

oksigen yang masuk ke dalam benih ditingkatkan sampai 80%, karena biasanya oksigen

yang masuk ke embrio kurang dari 3%.

d. Cahaya

Kebutuhan benih akan cahaya untuk perkecambahannya berfariasi tergantung pada jenis

tanaman (Sutopo, 2002). Adapun besar pengaruh cahanya terhadap perkecambahan

tergantung pada intensitas cahaya, kualitas cahaya, lamanya penyinaran (Kamil, 1979).

Menurut Adriance and Brison dalam Sutopo (2002) pengaruh cahaya terhadap

perkecambahan benih dapat dibagi atas 4 golongan yaitu golongan yang memerlukan

cahaya mutlak, golongan yang memerlukan cahaya untuk mempercepat perkecambahan,

golongan dimana cahaya dapat menghambat perkecambahan, serta golongan dimana

benih dapat berkecambah baik pada tempat gelap maupun ada cahaya.

e. Medium

Medium yang baik untuk perkecambahan haruslah memiliki sifat fisik yang baik,

gembur, mempunyai kemampuan menyerap air dan bebas dari organisme penyebab

9

penyakit terutama cendawan (Sutopo, 2002). Pengujian viabilitas benih dapat digunakan

media antara lain substrat kertas, pasir dan tanah.

2.2 Hipotesa

Perendaman berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hijau

10

BAB III

METODOLOGI

3.1 Tempat, Hari dan Tanggal Penelitian

Tempat : Jl. Merapi 18 Klaten 57423

Hari, tanggal : Jumat, 3 - 9 September 2010

3.2 Alat dan Bahan

Alat : Bahan :

1. Gelas aqua 1. Biji kacang hijau

2. Sekop 2. Tanah

3. Paku 3. Vitamin B1

4. Label 4. Pupuk kompos, pupuk ZA, pupuk NPK

5. Air O2, air tawas, air kolam, air leri

6. Urine

3.3 Metode Pengambilan Data

Data dalam percobaan ini menggunakan metode kuantitatif dan kualitatif

Metode pengolahan data

Analisa tabel hasil pengamatan

3.4 Metode Pengolahan Data

Metode pengolahan data dalam percobaan ini menggunakan analisa tabel hasil

pengamatan

3.5 Variabel

Variabel terikat : pertumbuhan biji kacang hijau

Variabel bebas : jenis zat cair pada proses perendaman

Variabel kontrol : media penanaman, jenis dan jumlah biji, cahaya, suhu, lama

perendaman, waktu dan banyaknya penyiraman, l a m a

11

penelitian, kelembapan tempat

3.6 Cara Kerja

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Menamai 9 gelas aqua sesuai dengan zat dan jenis cairan menggunakan label

3. Mengisi 6 gelas aqua dengan air hingga ½ gelas terisi

4. Memasukkan berbagai macam zat yang telah disiapkan ke dalam gelas aqua

sebanyak satu sendok teh sesuai dengan label yang tertempel pada gelas aqua

(vitamin B, pupuk kompos, pupuk ZA, pupuk NPK, tawas, leri)

5. Mengisi 3 gelas aqua dengan air O2, urine, air kolam hingga ½ gelas terisi

6. Memasukkan 5-10 biji kacang hijau ke dalam masing-masing gelas

7. Menghitung waktu perendaman hingga 12 jam

8. Meniriskan biji-biji kacang hijau yang telah direndam selama 12 jam

9. Menyiapkan 9 gelas aqua yang dasarnya telah dilubangi menggunakan paku dan

diberi tanah hingga ½ gelas terisi

10. Menamai 9 gelas aqua tersebut sesuai dengan zat dan jenis cairan menggunakan

label

11. Menanamkan biji kacang hijau yang telah direndam ke dalam gelas aqua sesuai

dengan label yang tertempel pada gelas aqua

12. Mengamati perkembangan pertumbuhan selama 6 hari

13. Mengukur tinggi kecambah yang telah tumbuh pada hari ke-6

14. Mengamati tumbuhan kecambah tersebut (bentuk daun, ukuran daun, panjang

batang, ukuran batang, dll.)

15. Memasukkan dan menganalisa data

12

BAB IV

PEMBAHASAN

5.1 Hasil Pengamatan

Jenis Zat Cair Tinggi Maksimum Tinggi Minimum

Air O2 10cm 5,5cm

Larutan vitamin B1 10cm 9,3cm

Pupuk kompos 10cm 9,3cm

Pupuk ZA 9,5cm 4,9cm

Pupuk NPK 7cm 3cm

Air leri 10,2cm 6cm

Air tawas 9cm 2,5cm

Air kolam 10,5cm 3cm

Urine 10,5cm 4,8cm

Biji kacang hijau diperlakukan dengan perlakuan berbeda-beda dengan

merendam biji tersebut ke dalam 9 jenis zat cair berbeda seperti yang tertera pada tabel

diatas. Perendaman dilakukan selama 12 jam secara bersamaan kemudian ditanam pada

media yang sama dan diperlakukan sama selama 6 hari kemudian didata pada hari yang

sama.

Perbedaan jenis zat cair pada perendaman bertujuan untuk mengetahui

pengaruh zat tersebut dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

5.2 Pembahasan

Berdasarkan dasar teori yang sudah penulis jelaskan diatas, perendaman

bertujuan agar kulit biji lebih mudah dimasuki air pada waktu proses imbibisi. Air akan

membuat kulit biji menjadi lebih lunak sehingga dapat dilalui oleh zat cair dan air (pada

saat perawatan) dengan mudah.

13

Berdasarkan tabel hasil pengamatan diatas dapat kita lihat perbedaan pada

tinggi dan lebar daun (dihitung secara kualitatif) tumbuhan yang telah melalui

perendaman dalam zat yang berbeda-beda. Perbedaan tersebut terjadi karena adanya

perbedaan kandungan unsur mineral pada masing-masing cairan.

Jenis Zat Cair Unsur Mineral Fungsi

Air O2 H, O, H2O, O2

Penyusunan energy melalui

proses respirasi

Larutan vitamin B1 H, C, O, H2O,Kofaktor enzim, khususnya

enzim rhizokalin

Pupuk komposMg, P, K, H, C, O, N,

CO(NH2)2, H2O

Kofaktor dan koenzim

enzim

Pupuk ZA S, N, H2O Koenzim

Pupuk NPK N, P, K, H2O Koenzim

Air leriMengandung vit. B1, P,

H2O

Kofaktor enzim, khususnya

enzim rhizokalin

Air tawas H, O, H2O

Air kolam C, O, N, CO(NH2)2, H2O Koenzim

Urine C, O, N, CO(NH2)2, H2O Koenzim

O2 berperan penting dalam penyusunan energi melalui respirasi yang berfungsi dalam menjalankan seluruh aktivitas tumbuhan. Ketika jumlah O2 dapat memenuhi quota suplai O2 kepada tumbuhan, seluruh aktivitas, termasuk pertumbuhan dan perkembangan tidak akan terhambat.

Kofaktor adalah komponen enzim non-protein yang berperan untuk mengaktifkan enzim berupa ion anorganik atau organik. Sedangkan koenzim adalah kofaktor yang terdiri dari molekur organik non-protein kompleks. Sehingga kofaktor dan/atau koenzim dapat mengoptimalkan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dikarenakan kofaktor dan/atau koenzim tersebut mengaktifkan enzim.

14

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Jenis zat cair pada perendaman berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan

6.2 Saran

1. Sebelum penanaman terlebih dahulu dilakukan perendaman untuk memecah dormansi

biji

2. Waktu perendaman bisa ditingkatkan menjadi 1x24jam

3. Perendaman menggunakan urine, air kolam, dan air leri

15

LAMPIRAN – LAMPIRAN

16

17

1

3

2

Keterangan gambar :

1. Merupakan gambar yang menunjukkan beberapa langkah awal dalam melakukan

penelitian

2. Merupakan gambar yang menunjukkan aktifitas menanam biji kacang hijau

3. Merupakan gambar yang menunjukkan aktifitas selama proses penelitian

4. Merupakan gambar yang menunjukkan pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hijau

pada hari ke-3

5. Merupakan gambar yang menunjukkan pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hijau

pada hari ke-6

18

54

DAFTAR PUSTAKA

Astutiningsih. 2006. Kamus Biologi untuk SMA. Depok: Kawan Pustaka

Pratiwi, D.A., dkk. 2006. Biologi untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Penerbit Erlangga

Priadi, Arif, Trisilawati. 2007. Sains Biologi SMA Kelas XII. Jakarta: Yudhistira

Priadi, Arif. 2009. Biologi SMA Kelas XII. Jakarta: Yudhistira

http://arenlovesu.blogspot.com/2009/09/imbibisi-biji_11.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Dormansi

http://www.irwantoshut.com/seed_viability_factor.html

19