KARYA ILMIAH LAPORAN PENGAMATAN PERTUMBUHAN KACANG HIJAU Anggota : 1. Aoelia Chandra Juniarto Ortela Dr 2. Dwi Okky Ambarwati 3. Muhammad Prasega Adhitama 4. Nabilla Meutia Dara 5. Pranata Rizqy Bahuwirya 6. Septiani Zakiyah A.Z. SMA NEGERI 9 BANDAR LAMPUNG TAHUN AJARAN 2022/2023 Kata Pengantar Puji dan syukur kepada Allah yang Maha Esa karena berkat karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan Karya Ilmiah Laporan Pengamatan Pertumbuhan Kacang Hijau yang dimana variabel bebas dari percobaan kami adalah air. Laporan ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya tidak terlepas dari bantuan dan dukungan serta kerja sama kami juga beberapa pihak lain yang ikut memberi berkontribusi. Oleh karena itu, kami ucapkan terima kasih atas kontribusi bantuan dalam berbagai bentuk. Kami menyadari bahwa masih banyak kesalahan dan kekurangan dalam penyusunan karya ilmiah ini. Maka dari itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang kemudian akan penulis jadikan sebagai bahan evaluasi. Demikian semoga karya ilmiah ini dapat diterima sebagai ide atau gagasan yang menambah kekayaan intelektual terkait kajian materi kami. Semoga laporan kami ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan juga untuk kami. ABSTRAK Kacang hijau (Vigna radiata (L.) Wilczek) adalah komoditas kacang tanaman yang biasa ditanam di lahan kering dan protein tinggi. Penelitian tentang pengaruh air yang diberikan terhadap pertumbuhan kacang hijau ini bertujuan untuk mengetahui adanya pengaruh intensitas air terhadap pertumbuhan pada biji kacang hijau. Tumbuh berkembangnya kacang hijau dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya adalah air. Air sangat diperlukan bagi tumbuhan. Jika tumbuhan kekurangan air maka pertumbuhan tidak dapat berlangsung dengan baik. Pada percobaan kali ini, kami mengamati pertumbuhan tanaman biji kacang hijau yang diberikan jenis air dan perlakuan lingkungan yang sama, namun terdapat perbedaan pada volume penyiraman airnya. Sebagai patokan tingkat kesuburan, kami mengamati perubahan pada batang tanaman, yaitu tinggi tanaman selama 7 (tujuh) hari. Air yang digunakan adalah air murni dengan kadar air 8 sampai 25 mL. Hasil percobaan menunjukkan interaksi antara volume air jumlah benih per tanaman. Kata kunci : kacang hijau (Vigna radiata L.), air DAFTAR ISI Contents DAFTAR ISI ................................................................................................................................................. 4 1 2 BAB I PENDAHULUAN........................................................................................................................ 6 1.1 Latar Belakang............................................................................................................................ 6 1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................................................... 7 1.3 Hipotesis .................................................................................................................................... 7 1.4 Asumsi ........................................................................................................................................ 7 1.5 Tujuan Penelitian ....................................................................................................................... 7 1.6 Manfaat Penelitian..................................................................................................................... 7 BAB II KAJIAN PUSTAKA .................................................................................................................... 8 2.1 2.1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan .................................................................. 8 2.1.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan ....... 11 2.1.3 Hubungan Faktor Internal dan Eksternal ......................................................................... 12 2.1.4 Pengaruh Air Terhadap Proses Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman ................. 12 2.2 3 4 5 6 Landasan Teori Penelitian .......................................................................................................... 8 Kecambah Kacang Hijau ........................................................................................................... 13 2.2.1 Klasifikasi dan morfologi kacang hijau (Phaseolus radiatus) ........................................... 13 2.2.2 Proses perkecambahan biji kacang hijau ......................................................................... 13 BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................................................................. 15 3.1 Metode Penelitian ................................................................................................................... 15 3.2 Variabel .................................................................................................................................... 15 3.2.1 Variabel Kontrol ............................................................................................................... 15 3.2.2 Variable Bebas ................................................................................................................. 15 3.2.3 Variabel Terikat ................................................................................................................ 15 3.3 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................................................. 15 3.4 Alat dan Bahan ......................................................................................................................... 16 3.5 Langkah Kerja ........................................................................................................................... 16 BAB IV PEMBAHASAN ..................................................................................................................... 17 4.1 Hasil Pengamatan .................................................................................................................... 17 4.2 Analisis Data ............................................................................................................................. 17 BAB V PENUTUP .............................................................................................................................. 19 5.1 Kesimpulan............................................................................................................................... 19 5.2 Saran ........................................................................................................................................ 19 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................ 20 7 LAMPIRAN ....................................................................................................................................... 21 1 1.1 BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Kacang hijau (Phaseolus radiatus L.) merupakan salah satu bahan makanan populer di Indonesia, tanaman ini tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan dapat ditemui hampir di seluruh wilayah Indonesia. Manfaat kacang hijau banyak sekali karena tinggi kandungan protein nabatinya setelah kedelai dan kacang tanah. Kandungan gizi per 100 g kacang hijau adalah kalori 323 kal, protein 22 g, lemak 1,50 g, karbohidrat 56,80 g, kalsium 223 mg, zat besi 7,50 mg, fosfor 319 mg, vitamin A 157 SI, vitamin B1 0,46 mg, vitamin C 10 mg dan air 15,50 g (Rukmana, 2006). Dibandingkan dengan tanaman kacang-kacangan lain, kacang hijau memiliki beberapa kelebihan ditinjau dari segi agronomis maupun ekonomis, yaitu (a) lebih tahan kekeringan, (b) serangan hama penyakit lebih sedikit, (c) dapat dipanen pada umur 55-60 hari, (d) dapat ditanam pada tanah yang kurang subur, dan (e) cara budidayanya mudah. Berdasarkan hal tersebut kacang hijau mempunyai potensi yang tinggi untuk dikembangkan (Sunantara, 2000). Kacang hijau di Indonesia menempati urutan ketiga terpenting sebagai tanaman pangan legum, setelah kedelai dan kacang tanah. Air adalah salah satu komponen fisik yang sangat vital dan dibutuhkan dalam jumlah besar untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Sebanyak 85-90 % dari bobot segar sel-sel dan jaringan tanaman tinggi adalah air (Maynard dan Orcott 1987). Selain itu, air berfungsi sebagai media gerak akar untuk menyerap unsur hara dalam tanah serta mendistribusikan ke seluruh organ tanaman (Sudarto et al., 2003). Doorenbos dan Kassam (1979) menyatakan bahwa untuk mempercepat pertumbuhan dan meningkatkan hasil tanaman perlu penyiraman sesuai kebutuhan. Tanaman yang hanya memperoleh air sangat sedikit akan mempengaruhi pada pertumbuhan vegetatifnya sehingga tumbuhan akan mengalami defisiensi air dan akan menyebabkan kematian. Tumbuhan yang kekurangan air memiliki gangguan terhadap aktivitas metaboliknya, seperti lebih kecilnya volume sel, menurunnya luas daun, laju fotosintesis yang lambat, serta metabolisme karbon dan nitrogen yang berubah (Sinaga, 2018). Pada tanaman, air sangat berperan penting. Air sebagai pelarut senyawa molekul organik dari dalam tanah ke dalam tanaman. Air berperan dalam menjaga turgiditas sel seperti pembesaran sel, proses membukanya stomata, penyusunan protoplasma, serta pengatur suhu tanaman. Apabila air didalam tanah tidak mencukupi, akan berdampak pada proses fotosintesis karena air sebagai transportasi unsur hara ke daun menjadi terhambat dan berdampak pada produksi yang dihasilkan (Maryani, 2012). Dalam fisiologi tanaman, air adalah faktor penting pendukung terjadinya proses fotosintesis. Terbentuknya senyawa kompleks seperti karbohidrat, protein, lemak melalui respirasi dan transpirasi. Tidak hanya itu, air juga stabilisator suhu tanaman. Dalam penyusunan protoplasma sel, air akan diserap oleh akar melalui stomata dan menghasilkan biomassa tanaman. Bulu-bulu akar yang terdapat Rhizobium yang akan menyerap air dan berpengaruh terhadap pertumbuhan (Lapanjang et al., 2008). Berdasarkan hal tersebut penelitian ini bertujuan mengetahui bagaimana air dapat mempengaruhi pertumbuhan pada kacang hijau serta proses yang terjadi pada pertumbuhan biji kacang hijau yang ditanam dengan media tanam dengan pemberian air yang berbeda. 1.2 Rumusan Masalah Dari uraian di atas, maka penelitian ini ingin mengetahui sejauh mana hubungan antara periode pertumbuhan pada tumbuhan kacang hijau yang terjadi sepanjang hidupnya. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu faktor dari lingkungan dan faktor dari dalam tumbuhan kacang hijau itu sendiri. Dalam laporan percobaan kali ini, kami akan membahas : Apakah perbedaan dan perubahan yang terjadi apabila dilakukan variasi volume penyiraman air pada tumbuhan kacang hijau? 1.3 Hipotesis Adapun hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah: 1.4 Pemberian kadar air yang berbeda akan menghasilkan pertumbuhan dan perkembangan yang berbeda pula, terutama dalam hal laju pertumbuhannya. Semakin banyak kadar air yang diberikan maka semakin cepat pula laju pertumbuhan tanaman kacang hijau. Terdapat kadar air yang optimal agar pengaruh perkecambahan dan pertumbuhan tanaman kacang hijau dapat maksimal, sehingga pemberian kadar air yang terlalu berlebihan membuat kacang hijau layu (mati). Asumsi Hipotesis yang telah kami ajukan didasarkan pada asumsi berikut: 1.5 Bila air tersedia dalam keadaan cukup maka pertumbuhan dan produktivitas tanaman akan berlangsung secara optimal, namun bila air berlebihan atau sebaliknya kekurangan akan berakibat buruk bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Hanafiah, 2005). Tujuan Penelitian Berdasarkan perumusan masalah di atas, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh terjadi pada tumbuhan kacang hijau akibat adanya variasi volume penyiraman air pada tumbuhan kacang hijau. 1.6 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini untuk mengetahui seberapa besar pengaruh yang ditimbulkan dari dilakukannya variasi pada penyiraman air pada tumbuhan kacang hijau. 2 2.1 BAB II KAJIAN PUSTAKA Landasan Teori Penelitian 2.1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua proses yang berjalan secara simultan atau pada waktu yang bersamaan. Perbedaannya terletak pada faktor kuantitatif dan kualitatif. Pertumbuhan dapat dilihat dan diukur secara kuantitatif karena mudah diamati, yaitu terjadi perubahan jumlah dan ukuran. Sedangkan perkembangan hanya bisa dilihat secara kualitatif karena yang terjadi adalah perubahan fungsional organisme menjadi lebih sempurna, tidak memiliki satuan sebagai ukurannya. Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan diawali dengan proses perkecambahan biji, yaitu proses pertumbuhan dan perkembangan biji atau spora menjadi kecambah (semai muda). Pertumbuhan yaitu proses pertambahan jumlah, bentuk, ukuran serta fungsi sel akibat adanya pembelahan sel. Pertumbuhan bersifat kuantitatif, dapat diukur dengan suatu alat ukur tertentu, serta dapat terlihat secara fisik dan bersifat irreversibel atau tidak dapat kembali ke keadaan semula. Pertumbuhan tanaman dapat diukur dengan alat auksanometer. Perkembangan yaitu proses menuju kedewasaan (kematangan pada sel). Bersifat kualitatif dan tidak dapat diukur dengan suatu alat. Ditandai dengan berfungsinya alat-alat reproduksi pada makhluk hidup. Sedangkan pada tanaman ditandai dengan keluarnya bunga serta buah. Tahapan pertumbuhan dan perkembangan adalah sebagai berikut: Pembelahan sel (cleavage): Jumlah bertambah banyak Spesialisasi: sel-sel yang sejenis berkelompok Diferensiasi sel: Sel-sel mengalami perbedaan bentuk dan fungsi Organogenesis sel: proses pembentukkan organ-organ tumbuhan Morfogenesis sel: Organ satu dengan yang lain memiliki spesialisasi dalam bentuk dan fungsi Perkecambahan: proses pertumbuhan biji menjadi makhluk hidup baru Pertumbuhan pada tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan sebagai hasil pembelahan selsel pada jaringan meristem primer. Sebaliknya, pertumbuhan sekunder merupakan hasil aktivitas jaringan meristem sekunder berupa kambium dan kambium gabus. 2.1.1.1 Pertumbuhan Primer Pertumbuhan primer pada tumbuhan hanya terjadi pada bagian tertentu saja, yaitu pada bagian yang aktif membelah dan tumbuh. Bagian tersebut disebut jaringan meristem. Pada jaringan meristem terdapat bagian titik tumbuh akar dan titik tumbuh batang. 2.1.1.2 Titik Tumbuh Akar Titik tumbuh akar adalah bagian pada jaringan meristem yang memiliki tudung akar (kaliptra). Tudung akar berperan untuk menembus tanah. Pada daerah titik tumbuh ini terdapat jaringan meristem aktif yang berfungsi sebagai cadangan makanan untuk membantu proses pemanjangan akar. Berdasarkan struktur jaringan meristem sel penyusun akar tumbuhan, titik tumbuh akar dikelompokkan menjadi: Daerah pembelahan sel: terdapat pada bagian ujung akar. Pada bagian ini sel membelah dengan sangat cepat. Daerah pemanjangan sel: pada daerah pemanjangan, sel mengalami pemanjangan dan mulai mengalami proses diferensiasi di dalam strukturnya. Ada bagian yang dibentuk menjadi protoderm (jaringan yang akan menjadi epidermis), meristem dasar (bagian yang dibentuk untuk menjadi jaringan dasar), dan prokambium (jaringan yang dibentuk untuk menjadi stele atau silinder pusat). Daerah diferensiasi (jaringan primer): pada daerah diferensiasi, proses oganogenesis telah berjalan sempurna sehingga lapisan epidermis telah berdiferensiasi dengan jelas dan telah memiliki bulu- bulu akar. Bulu-bulu akar ini berperan untuk menyerap mineral-mineral dari dalam tanah. 2.1.1.3 Titik Tumbuh Batang Titik tumbuh batang adalah jaringan meristem pada batang yang berfungsi untuk tumbuhnya batang. Hal ini dapat mudah kita amati pada tumbuhan yang memiliki tunas berupa kuncup. Jaringan meristem yang membelah membentuk massa berbentuk kubah. Apabila daun muncul dari kuncup tunas, disebut primordia. Tunas samping yang dibentuk akan tumbuh menjadi cabang batang. Sama halnya dengan akar, batang memiliki daerah pemanjangan sel. Pada daerah ini, jaringan yang dibentuk juga akan mengalami proses diferensiasi. Jaringan meristem batang dibagi menjadi dua kelompok yaitu meristem embrional dan meristem kambium. Meristem embrional ditemukan pada saat perkecambahan, sedangkan meristem kambium ditemukan pada tumbuhan yang sudah mengalami pertumbuhan dan perkembangan secara sempurna. 2.1.1.4 Pertumbuhan Sekunder Setelah mengalami pertumbuhan primer, tumbuhan akan mengalami pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder akan mengakibatkan bertambah besarnya diameter batang. Pertumbuhan sekunder dapat diamati pada setiap tahap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. tahap pertambahan panjang akar dan batang disebut pertumbuhan primer. Pada tahap berikutnya, akar dan batang makin membesar, disebut pertumbuhan sekunder. Pada pertumbuhan sekunder, yang aktif membelah adalah sel-sel meristem yang terdapat pada kambium. Kambium terletak diantara xilem dan floem. Pembelahan terjadi secara radial, yaitu pembelahan sel yang terdapat di sekitar xilem mengarah ke dalam dan sel-sel yang terdapat di bagian floem mengarah ke luar. Bagian tersebut disebut meristem kambium. Akibat pertumbuhan tersebut akan dibentuk xilem sekunder dan floem sekunder yang kemudian membentuk formasi melingkar yang disebut lingkaran tahun. Aktivitas kambium yang membentuk xilem dan floem sekunder sering kali tidak seimbang dengan pertumbuhan kulit batang tumbuhan. keadaan ini menyebabkan jaringan epidermis dan korteks luar menjadi pecah-pecah dan rusak. Rusaknya jaringan ini akan membahayakan jaringan di dalamnya. Kambium gabus (felogen) atau jaringan gabus akan membentuk felem ke arah luar dan feloderm ke arah dalam. Felem (lapisan gabus) merupakan sel-sel mati, sedangkan feloderm (korteks sekunder) merupakan sel-sel hidup. Pada beberapa tempat di jaringan gabus tersebut terdapat celah- celah gabus yang disebut lentisel.fungsinya sebagai tempat masuknya air dan udara ke dalam sel-sel tumbuhan. Perkecambahan adalah tumbuhnya embrio dalam biji secara perlahan menjadi tumbuhan dewasa. Perkecambahan dipengaruhi oleh faktor eksternal (kadar air, suhu, oksigen, dan cahaya) dan faktor internal (hormon, kematangan embrio, dann sifat dormansi biji). Beberapa biji segera mengalami perkembangan jika berada di kondisi lingkungan yang sesuai dan sangat mendukung terjadinya perkecambahan. Namun, beberapa biji yang lain berada dalam masa dormansi, artinya biji tersebut tidak tumbuh dan berkembang. Hal ini dikarenakan tidak cocoknya kondisi lingkungan yang memungkinkan biji berkecambah. Berikut adalah urutan-urutan proses perkecambahan biji tanaman: 1. Imbibisi yaitu masuknya air kedalam biji. 2. Aktifnya enzim-enzim untuk proses metabolisme, membongkar cadangan makanan dalam kotiledon atau endosperm. 3. Hasil pembongkaran berupa sumber energi sebagai bahan penyusun komponen sel, dan pertumbuhan embrio. 4. Embrio tumbuh dann berkembang. Apabila daun sudah terbentuk, tumbuhan sudah mampu melakukan fotosintesis yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan. Biji dapat berkecambah karena di dalamnya terdapat embrio atau lembaga tumbuhan. Embrio atau lembaga tumbuhan ini memiliki tiga bagian, yaitu akar lembaga atau calon akar (radikula), daun lembaga (kotiledon), dan batang lembaga (kaulikulus) 2.1.1.5 Akar Lembaga Akar lembaga atau radikula akan tumbuh dan berfungsi sebagai akar. Ujung akar menghadap ke arah liang biji. Pada saat biji berkecambah, akar tumbuh menembus kulit biji dan keluar melalui liang tersebut. 2.1.1.6 Daun Lembaga Daun lembaga atau kotiledon merupakan daun pertama suatu tumbuhan yang terlihat tebal dengan bentuk umumnya cembung di satu sisi dan rata pada sisi lainnya. Daun lembaga memiliki beberapa fungsi, antara lain: sebagai tempat menimbun makanan; sebagai alat untuk melakukan fotosintesis untuk yang pertama kalinya; dan sebagai alat pengisap makanan untuk embrio (skutelum pada monokotil). 2.1.1.7 Batang Lembaga Batang lembaga atau kaulikulus dibedakan menjadi epikotil dan hipokotil. Epikotil adalah ruas batang di atas daun lembaga yang akan tumbuh menjadi batang dan daun. Hipokotil adalah ruas batang di bawah daun lembaga yang akan tumbuh menjadi akar. Berdasarkan letak perkecambahan, tipe perkecambahan dibedakan menjadi dua, yaitu perkecambahan epigeal dan perkecambahan hipogeal. 2.1.1.8 Perkecambahan Epigeal Perkecambahan epigeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan bagian hipokotil terangkat ke atas permukaan tanah. Kotiledon sebagai cadangan energi akan melakukan proses pembelahan secara cepat untuk membentuk daun. Proses ini dapat dilihat pada perkecambahan kacang hijau (Phaseolus radiatus). 2.1.1.9 Perkecambahan Hipogeal Perkecambahan hipogeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah sedangkan kotiledon tetap berada di bawah tanah (hipokotil tetap berada di dalam tanah). Proses ini dapat dilihat pada perkecambahan kacang kapri (Pisum sativum), jagung, dan kacang tanah. 2.1.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Terdapat beberapa faktor alasan atau penyebab yang mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan tanaman. Apabila faktor tersebut kebutuhannya tidak terpenuhi maka tanaman tersebut bisa mengalami dormansi atau dorman, yaitu berhenti melakukan aktifitas hidup. Pengaruh lingkungan atau eksternal terhadap pertumbuhan tanaman dapat dibagi atas dua faktor, yaitu lingkungan dan genetik. Lingkungan tumbuh tanaman sendiri dapat dikelompokkan atas lingkungan biotik yang terdiri dari tumbuhan lain, hama, penyakit dan manusia, serta abiotik yang berupa tanah dan iklim. Penjelasan mengenai faktor-faktor tersebut dapat diringkas sebagai berikut: A. Faktor Internal (Dalam) 1. Faktor Genetik Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang terdapat di dalam makhluk hidup. Gen mempengaruhi setiap struktur makhluk hidup dan juga perkembangannya, walaupun gen bukan satu- satunya faktor yang mempengaruhinya. Setiap jenis (spesies) memiliki gen untuk sifat-sifat tertentu. 2. Faktor Hormone Hormon pada tumbuhan juga memegang peranan penting dalam proses perkembangan dan pertumbuhan seperti hormon auksin untuk membantu perpanjangan sel, hormon giberelin untuk pemanjangan dan pembelahan sel, hormon sitokinin untuk menggiatkan pembelahan sel dan hormon etilen untuk mempercepat buah menjadi matang. Berikut adalah macammacam fitorhormon: a. Auxin banyak ditemukan di bagian ujung tunas dan ujung akar. Jika terkena cahaya, auksin menjadi tidak aktif. Fungsinya adalah untuk merangsang perpanjangan sel, merangsang pembentukan bunga dan buah, merangsang perpanjangan titik tumbuh, dan menggiatkan sel-sel kambium untuk membentuk sel-sel baru. b. Giberelin berfungsi untuk merangsang aktivitas jaringan kambium, merangsang pertumbuhan lebih cepat, merangsang tumbuhan lebih ceat tinggi dari normal, merangsang pertumbuhan bunga lebih cepat, dan menghambat pertumbuhan biji/dormansi biji. c. Sitokinin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel pada tunas, merangsang pertumbuhan ke arah lateral dari pucuk, merangsang pelebaran daun, dan merangsang pertumbuhan akar. d. Kalin berfungsi untuk merangsang pembentukan organ. e. Asam Absisat yaitu hormon yang berfungsi untuk menghambat pertumbuhan tanaman dengan cara memperlambat metabolisme tanaman, melalui proses dormansi. Berperan pada saat lingkungan tidak menguntungkan, seperti musim kemarau atau dingin. Pada tanaman tertentu dengan menggugurkan daun untuk mempertahankan kehidupan. f. Asam Traumalin berfungsi untuk memperbaiki pelukaan yang terjadi pada tumbuhan dengan membentuk jaringan kalus. Jaringan kalus inilah yang akan menutup luka tersebut sehingga tumbuhan tidakakanmati tetapi meempebaiki diri dengan jaringan yang baru. g. Etilen merupakan hormon yang berbentuk gas yang berfungsi untuk mempercepat pematangan buah dan memperkuat batang Hormon ini dapat berinteraksi dengan hormon lain dan memiliki fungsi yang khusus, seperti berinteraksi dengan hormon auxin, maka akan dapat memacu proses pembungaan pada tanaman nanas dan mangga. Saat berinteraksi dengan hormon giberellin, maka dapat mengatur perbandingan antara bunga jantan dan bunga betina pada tumbuhan monoceus. 2.1.3 Hubungan Faktor Internal dan Eksternal Saling mempengaruhi pada proses perkembangan, karena dengan masuknya air, biji mengembang dan kulit biji akan pecah. Air masuk mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormone gliberalin Mempangaruhi arah pertumbuhan karena,jika tunas tumbuh tegak ke atas, salah satu sisinya di sinari cahaya matahari maka tumbuhan tunas tersebut akan berbelok ke arah sumber datannya cahaya. 2.1.4 Pengaruh Air Terhadap Proses Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Air memiliki banyak fungsi bagi pertumbuhan tubuh tanaman. Salah satunya, yaitu berfungsi untuk melarutkan unsur-unsur hara yang tetrserap. Manfaat yang begitu besar, sehingga air sering disebut faktor pembatas dari pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Seperti yang telah kita ketahui, air merupakan salah satu komponen fisik yang sangat vital dan dibutuhkan dalam jumlah besar untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Sebanyak 85-90% dari bobot segar sel-sel dan jaringan tanaman tinggi adalah air (Maynard dan Orcott, 1987). Noggle dan Frizt (1983) menjelaskan fungsi air bagi tanaman yaitu: 1. sebagai senyawa utama pembentuk protoplasma, 2. senyawa pelarut bagi masuknya mineral-mineral dari larutan tanah ke tanaman, dan pelarut mineral nutrisi yang akan diangkut dari satu bagian sel ke bagian sel lain, 3. media terjadinya reaksi-reaksi metabolik, 4. reaktan pada sejumlah reaksi metabolisme seperti siklus asam trikarboksilat, 5. penghasil hidrogen pada proses fotosintesis, 6. menjaga turgiditas sel dan berperan sebagai tenaga mekanik dalam pembesaran sel, 7. mengatur mekanisme gerakan tanaman seperti membuka dan menutupnya stomata, 8. membuka dan menutupnya bunga serta melipatnya daun- daun tanaman tertentu, 9. berperan dalam perpanjangan sel, 10. sebagai bahan metabolisme dan produk akhir respirasi, serta digunakan dalam proses respirasi. Kehilangan air pada jaringan tanaman akan menurunkan turgor sel, meningkatkan konsentrasi makro molekul serta senyawa-senyawa dengan berat molekul rendah, mempengaruhi membran sel dan potensi aktivitas kimia air dalam tanaman (Mubiyanto, 1997). Peran air yang sangat penting tersebut menimbulkan konsekuensi bahwa langsung atau tidak langsung kekurangan air pada tanaman akan mempengaruhi semua proses metaboliknya sehingga dapat menurunkan pertumbuhan tanaman. Sedangkan menurut Kramer (1983), tanaman sebagian besar disusun oleh air. Sekitar 85-95% kandungan protoplasma adalah air, dan organel-organel sel, seperti kloroplas dan mitokondria (yang kaya akan lipid dan protein) mengandung 50% air. Daging buah sebagian besar komponennya adalah air (85-95% dari berat segar), air menyusun 80-90% bagian daun yang lunak, 70-90% akar. Kayu yang baru ditebang mengandung sekitar 50% air. Bagian tumbuhan yang mengandung sedikit air adalah buah masak (biasanya 10-15%), dan beberapa biji yang menyimpan banyak lemak hanya mengandung 5-7% air. 2.2 Kecambah Kacang Hijau 2.2.1 Klasifikasi dan morfologi kacang hijau (Phaseolus radiatus) Klasifikasi dan morfologi kacang hijau (Phaseolus radiatus) Kacang hijau merupakan salah satu tanaman semusim yang berumur pendek kurang lebih 60 hari. Tanaman ini disebut juga mungbean, green gram atau golden gram. Tanaman kacang hijau merupakan tanaman yang tumbuh hampir di seluruh tempat di Indonesia , baik di dataran rendah hingga daerah dengan ketinggian 500 meter dari permukaan laut (Astawan, 2005). Tanaman ini diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom: Plantae Subkingdom: Tracheobionta Super divisi : Spermatophyta Divisi: Magnoliophyta Subdivision: Angiospermae Class: Dicotyledoneae Subclass: Rosidae Ordo: Rosales Family: Papilionaceae Genus: Phaseolus Species: Phaseolus radiatus Linn (Plantamor, 2008). Susunan tubuh tanaman (morfologi) kacang hijau terdiri atas akar, batang, daun, bunga, buah dan biji. Tanaman kacang hijau berakar tunggang, batangnya berbentuk bulat dan berbuku-buku. Ukuran batangnya kecil, berbulu, berwarna hijau kecokelatan atau kemerahan. Setiap buku batang menghasilkan satu tangkai daun, kecuali pada daun pertama berupa sepasang daun yang berhadaphadapan dan masing-masing daun berupa daun tunggal. Batang kacang hijau tumbuh tegak dengan ketinggian 1 m. Cabangnya menyebar ke semua arah. Daun kacang hijau tumbuh majemuk, terdiri dari tiga helai anak daun disetiap tangkai. Helai daun berbentuk oval dengan bagian ujung lancip dan berwarna hijau muda hingga hijau tua. Letak daun berseling, tangkai daunnya lebih panjang dari daunnya sendiri. Bunga kacang hijau berbentuk seperti kupu-kupu dan berwarna kuning kehijauan atau kuning pucat, termasuk bunga hermaprodit atau berkelamin sempurna. Buah kacang hijau berbentuk polong. Panjang polong sekitar 5-16 cm, setiap polong berisi 10-15 biji. Polong berbentuk bulat silindris atau pipih dengan ujung agak runcing atau tumpul. Polong muda berwarna hijau, setelah tua berubah menjadi kecokelatan atau kehitaman. Bijinya berbentuk bulat dengan bobot (berat) sebesar 0,5-0,8 mg, berwarna hijau sampai hijau mengkilap (Purwono dan Hartono, 2005). 2.2.2 Proses perkecambahan biji kacang hijau Menurut Sutopo (1993), proses perkecambahan biji merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Tahap-tahap perkecambahan adalah sebagai berikut : 1. Tahap pertama suatu perkecambahan biji dimulai dengan proses penyerapan air oleh biji, melunaknya kulit biji dan hidrasi dari protoplasma. 2. Tahap kedua dimulai dengan kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi biji, pada permulaan perkecambahan radikula lebih dahulu keluar (akar primer dan akar rambut). Proses ini terjadi pada umur perkecambahan 24 jam. 3. Tahap ketiga merupakan tahap di mana terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk yang melarut dan ditranslokasikan ke titik tumbuh. Pada tingkatan perkecambahan selanjutnya hipokotil dan radikula terus memanjang (terjadi pada umur perkecambahan 48 jam). 4. Tahap keempat adalah asimilasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik untuk menghasilkan energi bagi kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru. Pada umur perkecambahan 56-72 jam, radikula terus memanjang ke bawah sedangkan hipokotil terus memanjang ke atas sampai menembus permukaan. 5. Hipokotil terus memanjang sehingga kotiledon berada di atas permukaan dan daun pertama keluar, antara bagian daun dan kotiledon terdapat epikotil. Pada tahap ini akar semakin banyak dan bertambah panjang serta terdapat akar lateral (terjadi pada umur perkecambahan 80 jam). 6. Tahap kelima adalah pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik-titik tumbuh. Sementara daun belum dapat berfungsi sebagai organ untuk fotosintesis maka pertumbuhan kecambah sangat tergantung pada persediaan makanan yang ada dalam biji. Biji kacang hijau dapat berkecambah apabila berada dalam lingkungan yang memenuhi syarat untuk perkecambahan, yaitu kandungan air kacang hijau dan kelembaban udara sekeliling harus tinggi. Kadar air biji kacang hijau berkisar 5-15%, pada kadar air ini kelembaban terlalu rendah untuk berlangsungnya metabolisme sehingga tahap perkecambahan adalah kadar air biji kacang hijau harus dinaikkan dengan cara dilakukan perendaman atau ditempatkan pada lingkungan yang jenuh uap air (Anggrahini, 2009). Kecambah kacang hijau merupakan hasil pertumbuhan dari biji kacang hijau yang disemai. Proses ini disertai dengan mobilisasi cadangan makanan dari jaringan penyimpanan atau keping biji ke bagian vegetatif (sumber pertumbuhan embrio atau lembaga). Germinasi selama 2 hari dapat menghasilkan kecambah dengan panjang mencapai 4 cm, dan dalam 3-5 hari dapat mencapai 57 cm (Simanjuntak, 2007). Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh dalam perkecambahan adalah: air, gas, suhu dan cahaya. Temperatur optimum untuk perkecambahan adalah 34 derajat Celsius (Astawan, 2005). 3 3.1 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Metode Penelitian Dalam penulisan laporan penelitian ini, penulis menggunakan empat metode yang dibutuhkan untuk mendapatkan keterangan. Adapun metode-metode tersebut antara lain: 1) Metode Percobaan Metode ini penulis gunakan untuk mencoba secara langsung membuat kecambah dari tanaman kacang hijau dengan pemberian perlakuan kadar air yang berbeda-beda. 2) Metode Pengamatan Metode ini penulis gunkan untuk mengamati secara langsung pengaruh pemberian perlakuan kadar air yang berbeda-beda terhadap pertumbuhan kecambah tanaman kacang hijau. 3) Metode Penelitian Metode ini penulis gunakan untuk meneliti pengaruh kadar air yang berbeda-beda terhadap pertumbuhan kecambah tanaman kacang-kacangan. 4) Metode Keperpustakaan Metode ini penulis gunakan untuk mengumpulkan data dengan jalan membaca buku-buku dan mencari informasi dari teknologi internet tentang pertumbuhan dan perkembangan yang ada kaitannya dengan pertumbuhan kecambah tanaman kacang-kacangan dengan kadar air yang berbedabeda . 3.2 Variabel 3.2.1 Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan atau dibuat konstan sehingga pengaruh variable bebas terhadap variable terikat tidak dipengaruhi oleh faktor luar yang tidak diteliti. jenis tanaman media penanaman jumlah kapas ukuran media penanaman lingkungan (suhu, cahaya, dan kelembapan) 3.2.2 Variable Bebas Variabel bebas adalah variabel yang menyebabkan timbulnya variable terikat. kadar air 3.2.3 Variabel Terikat Variabel terikat adalah variabel yang mempengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas. 3.3 tinggi batang kualitas tanaman Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian mengenai pertumbuhan kecambah tanaman kacang-kacangan dengan pemberian perlakuan kadar air yang berbeda-beda ini, penanaman dilaksanakan di rumah beberapa orang anggota kelompok. Adapun waktu penelitian dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 26 Juli 2012 sampai dengan 2 Agustus 2012 atau sekitar 7 hari lamanya. Objek penelitian diletakkan di tempat yang sejuk. 3.4 Alat dan Bahan Dalam pelaksanaan penelitian di lapangan, penulis membutuhkan beberapa alat dan bahan diantaranya sebagai berikut: Alat Sendok ukur (mL) Penggaris (30 cm) 1 buah Alat tulis 1 set Kamera/ Alat Dokumentasi 1 buah 3.5 Bahan 6 buah gelas plastik berukuran sedang (gelas bekas air mineral) 36 biji kacang hijau Kapas 12 Lembar Air 600 mL Kertas 2 Lembar Langkah Kerja 1. Siapkan alat dan bahan penelitian yang dibutuhkan. 2. Rendamkan 36 biji kacang hijau selama ± 2 jam untuk mengakhiri masa dormansi dan untuk merangsang proses imbibisi pada biji. 3. Menyiapkan kapas yang telah dibasahi air. 4. Memasukkan biji kacang hijau masing-masing 6 biji ke dalam gelas plastik yang telah diisi dengan kapas basah sebelumnya. 5. Keenam gelas plastik tersebut masing-masing diberi label dengan keterangan kadar air yang berbeda. Untuk pot A sebanyak 25 mL, pot B sebanyak 15 mL, pot C sebanyak 12 mL, pot D 10 mL, pot E 8 mL, dan pot F 20 mL. 6. Meletakkan gelas plastik tersebut pada lingkungan yang sama, tetapi disiram dengan kadar air sesuai yang tertera pada label masing-masing gelas. 7. Mengamati keenam objek tanaman tersebut setiap hari pada jam yang sama. 8. Lihat dan catat hasil pengamatan tersebut. 4 4.1 BAB IV PEMBAHASAN Hasil Pengamatan Dari hasil pengamatan yang telah kami lakukan, kami dapat mendeskripsikan data hasil pengamatan kami terhadap biji kacang hijau yang telah dilakukan selama 7 hari. Hasil penelitian dapat dilihat pada tabel dan grafik garis analisis data di bawah ini: Hari ke- Pertumbuhan Tanaman Kacang Hijau Gelas B C D E 2,4 2 2 1,5 4 3 3,5 2,3 7 5 5 4 9 7 6,5 5 12 9 7 5,7 14 12 8 7 17 15 9,5 9 A 3 6,2 9 11 14 16 19 1 2 3 4 5 6 7 RataRata Tinggi 11,17 cm 9,34 cm 7,6 cm 6 cm 2 3 4 5 F 3,1 5 7,3 10 12 15 18 5 cm 10 cm 6 7 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1 A B C D E F Dari tabel dan grafik di atas, kami menyimpulkan bahwa volume air 25 mL memiliki pengaruh paling besar terhadap laju pertumbuhan tanaman kacang hijau. Dimana kacang hijau dengan perlakuan pemberian air bervolume 25 mL mengalami pertumbuhan yang lebih optimal dibandingkan tumbuhan kacang hijau dengan perlakuan penyiraman volume air lainnya yang kurang dari 25 mL. 4.2 Analisis Data Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat kita ketahui bahwa kadar air dapat mempengaruhi laju pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hijau. Kadar air yang lebih banyak memiliki pengaruh yang paling besar dibandingkan dengan kadar air yang lebih sedikit. Namun demikian, kadar air berlebihan tidak dapat membuat pertumbuhan dan perkembangan tanaman menjadi optimal. Volume penyiraman air yang berlebih dapat menimbulkan genangan di daerah penyerapan akar atau calon akar suatu tumbuhan. Genangan air tersebut tidak hanya menghambat pertumbuhan akar dan tajuk, akan tetapi dapat juga menghambat perkembangan dan fungsi bintil akar. Fungsi bintil akar terganggu karena terhambatnya kemampuan fiksasi nitrogen bakteri dan tanaman. Genangan berpengaruh terhadap proses fisiologis dan biokimiawi antara lain respirasi, permeabilitas akar, penyerapan air dan hara, serta pengambilan nitrogen dan atau zat unsur hara lainnya. Genangan berdampak negatif terhadap ketersediaan cadangan makanan benih tumbuhan. Tanaman yang tergenang menunjukkan gejala klorosis akibat kekurangan nitrogen yang disebabkan oleh penurunan ketersediaan nitrogen maupun penurunan penyerapannya. Air memegang peranan terpenting dalam proses perkecambahan biji. Air adalah faktor yang menentukan di dalam kehidupan tumbuhan. Pemberian perlakuan kadar air terhadap tumbuhan menjadi hal yang penting karena kadar air dapat mempengaruhi laju pertumbuhan dan kualitas perkembangan suatu tanaman. Tanaman dengan kadar air yang optimal akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan yang maksimal. Hal ini didasarkan pada fungsi air dalam perkecambahan yakni: i. ii. iii. iv. Air yang diserap oleh biji berguna untuk melunakkan kulit biji dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperm. Hal ini mengakibatkan pecah atau robeknya kulit biji. Air memberikan fasilitas untuk masuknya oksigen kedalam biji. Dinding sel yang kering hamper tidak permeable untuk gas, tetapi apabila dinding sel diimbibisi oleh air, maka gas akan masuk kedalam sel secara difusi. Apabila dinding sel kulit biji dan embrio menyerap air maka supply oksigen meningkat kepada selsel hidup sehingga memungkinkan lebih aktifnya pernafasan. Sebaliknya juiga CO2 yang dihasilkan oleh pernapasan tersebut lebih mudah mendifusi keluar. Air berguna untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan bermacammacam fungsinya. Sebagian air di dalam protoplasma sel-sel embrio dan bagian hidup lainnya pada biji, hilang sewaktu biji tersebut telah mencapai masak sempurna dan lepas dari induknya (seed are shed). Semenjak saat ini aktifitas protoplasma hampir seluruhnya berhenti sampai perkecambahan dimulai. Sel-sel hidup tidak bisa aktif melaksanakan proses-proses yang normal separti pencernaan, pernapasan, asimilasi, dan tumbuh, apabila protoplasma tidak mengandung sejumlah air yang cukup. Air berguna sebagai alat transportasi larutan makanan dan endosperm atau cotyledon kepada titik tumbuh pada embryonic axis, didaerah mana diperlukan untuk membentuk protoplasma baru. Dari data yang diamati, pada umumnya pola perkembangan tanaman kacang hijau di atas memiliki kesamaan. Proses pertama yaitu terjadi imbibisi yang akhirnya dapat mengaktifkan enzim untuk melakukan perkecambahan. Setelah itu terjadi pembelahan sel dan tumbuhlah embrio dari kecambah. Tahap awal perkembangan ditandai dengan munculnya hipokotil, yaitu ruas batang di bawah daun lembaga yang akan tumbuh menjadi akar. Hipokotil menjadi tegak dan muncul ke permukaan medium tanam. Batang lembaga pun memanjang. Selanjutnya, kotiledon akan membelah dan kemudian tumbuh daun sebagai perkecambahan epigeal. Kotiledon akan terus menempel sebagai kotil. Kemudian tumbuh akar menembus ke dalam medium tanam. Tanaman kacang hijau terus memanjang hingga kotil terlepas dan daun semakin lebat. Dengan demikian, dari penelitian yang telah dilakukan, maka diperoleh hasil pengamatan secara kuantitatif. Pada tanaman yang diberi perlakuan dengan kadar air lebih banyak mengalami pertumbuhan paling optimal dibandingkan tanaman dengan perlakuan kadar air sedikit. 5 5.1 BAB V PENUTUP Kesimpulan Air merupakan salah satu faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Berdasarkan hasil penelitian, terdapat perbedaan pertumbuhan yang dipengaruhi oleh perbedaan pemberian perlakuan kadar air yang diberikan pada tumbuhan kacang hijau. Kadar air yang paling baik untuk proses pertumbuhan dan perkembangan biji tanaman kacang hijau dari percobaan kami adalah 25 mL. Pada biji kacang hijau yang diberi perlakuan dengan kadar air 8, 10, 12, 15 dan 20 ml juga mengalami pertumbuhan dan perkembangan yang optimal, hanya saja membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan kadar air 25 mL. 5.2 Saran 1. Sebelum melakukan penanaman, pastikan kacang hijau yang dipilih dalam keadaan baik dan segar. 2. Memastikan kesterilan kapas dan air yang digunakan. 3. Dalam penanaman kacang hijau, sebaiknya menggunakan air murni dengan kadar air yang optimal, yakni kadar air yang tidak terlalu sedikit dan tidak menyebabkan terciptanya genangan air. Hal ini perlu untuk mendapatkan hasil pertumbuhan yang paling optimal. 6 DAFTAR PUSTAKA https://journal.trunojoyo.ac.id/rekayasa/article/view/11680 e-journals.unmul.ac.id https://semnas.biologi.fmipa.unp.ac.id/index.php/prosiding/article/view/28 https://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/37103 https://nanopdf.com/download/pengaruh-kadar-air-terhadap-pertumbuhan-kacang-hijau_pdf https://ejournal.unib.ac.id/index.php/hayati/article/view/15034 https://jahroncomunity.blogspot.com/2013/06/skripsi-tanaman-kacang-hijau-vigna.html https://belajaaarrr.blogspot.com/2014/01/pengaruh-pertumbuhan-kacang-hijau.html 7 LAMPIRAN Kacang Hijau Hari ke- 3 Kacang Hijau Hari ke-1 1 1 Kacang Hijau Hari ke-7 1