Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan Pengaruh Cahaya, Hormon dan Fotosintesis pada Pertumbuhan Kacang Hijau (Vigna radiata) Ditulis untuk Memenuhi Tugas KAT 2 Mata Kuliah Botani 2 Oleh : Kristi Monika Br Sagala (00000028140) Monalisa Aprilia (000000) Pesta Ria Rejeki (000000) Rapy Widya Pasaribu (000000) Sinta Marito Nadapdap (000000) Vivit Novelia Sinaga (000000) Universitas Pelita Harapan Fakultas Ilmu Pendidikan Jurusan Pendidikan Biologi 2019 Kata Pengantar Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan pengamatan pengaruh cahaya, hormon, dan fotosintesis pada pertumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) ini dengan baik. Penulis menyadari bahwa Tuhan telah menyediakan banyak sarana belajar yang dapat membantu manusia dalam memahami pembelajaran. Contohnya Tuhan sudah menciptakan kacang hijau yang mampu bertumbuh dalam waktu yang singkat untuk dapat dijadikan bahan penelitian dalam praktikum ini. Penyerapan cahaya oleh tumbuhan, pergerakan hormon-hormon, dan proses fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan memang tidak dapat dilihat langsung dengan mata telanjang. Namun melalui praktikum ini penulis dapat melihat bahwa lingkungan tempat tumbuhan di tanam mempengaruhi proses fotosintesis dan pertumbuhan tanaman. Penulis sangat bersyukur karena dapat menggunakan kesempatan belajar Botani 2 ini untuk memahami lebih dalam keteraturan hormon-hormon yang bekerja pada tumbuhan salah satunya Vigna radiata. Selama melakukan praktikum ini penulis menyadari bahwa penulis tidak melakukan semua ini sendiri, melainkan Tuhan yang campur tangan dan memampukan untuk dapat memahami apa yang sedang penulis pelajari. Penulis juga mengucapkan syukur kepada Allah Roh Kudus yang telah membimbing selama proses pembelajaran hormon tumbuhan dan proses fotosintesis, sehingga penulis dapat memahami materi yang dipelajari dan penulis dapat melihat langsung perbandingan jumlah klorofil pada tumbuhan yang ditanam di tempat gelap dan di tempat terang. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Jessica Elfany Bermuli selaku dosen pengampu mata kuliah Botani 2 yang sudah membimbing selama proses perkuliahan dan praktikum ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman 16 IMB1 B dan semua pihak yang telah memberikan doa, bantuan, dan dukungan selama proses pengerjaan laporan ini. Dalam penyusunan laporan ini, penulis menyadari bahwa hasil laporan praktikum ini masih jauh dari kata sempurna. Sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca. Akhir kata semoga laporan praktikum ini dapat bermanfaat khususnya kepada penulis dan para pembaca. Tangerang, 21 April 2019 Penyusun i Daftar Isi Kata Pengantar ............................................................................................................................ i Daftar Isi ....................................................................................................................................ii Daftar Gambar ......................................................................................................................... iii Daftar Grafik ............................................................................................................................ iii Daftar Tabel ............................................................................................................................. iii Daftar Lampiran ........................................................................................................................ iv Bab I Pendahuluan ..................................................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................................... 2 1.3 Tujuan.......................................................................................................................... 2 Bab II Kajian Pustaka ................................................................................................................ 3 Bab III Metode Penelitian .......................................................................................................... 5 3.1 Waktu dan Tempat ...................................................................................................... 5 3.2 Alat dan Bahan ............................................................................................................ 5 3.3 Cara Kerja ................................................................................................................... 5 3.4 Analisis Data ............................................................................................................... 6 Bab IV Hasil dan Pembahasan ................................................................................................. 11 Bab V Kesimpulan dan Saran .................................................................................................. 17 a. Kesimpulan ................................................................................................................... 17 b. Saran ............................................................................................................................. 17 Daftar Pustaka ........................................................................................................................... A Lampiran ................................................................................................................................... B a. Gambar Seluruh Hasil Praktikum .................................................................................. B b. Rubrik Praktikum ........................................................................................................... C ii Daftar Gambar Gambar 1 Vigna radiata di tempat terang ................................................................................. 6 Gambar 2 Daun Vigna radiata di tempat terang ........................................................................ 7 Gambar 3 Batang Vigna radiata di tempat terang ..................................................................... 7 Gambar 4 Akar Vigna radiata di tempat terang ........................................................................ 8 Gambar 5 Vigna radiata di tempat gelap ................................................................................... 8 Gambar 6 Daun Vigna radiata di tempat gelap ......................................................................... 9 Gambar 7 Batang Vigna radiata di tempat gelap ...................................................................... 9 Gambar 8 Akar Vigna radiata di tempat gelap .......................................................................... 9 Gambar 9 Anatomi daun Vigna radiata di tempat gelap ........................................................ 10 Gambar 10 Anatomi daun Vigna radiata di tempat terang...................................................... 10 Gambar 11 Perbandingan klorofil daun Vigna radiata yang ditanam di tempat terang dan gelap ...................................................................................................................... 10 Gambar 12 Perbandingan morfologi daun Vigna radiata........................................................ 11 Gambar 13 Perbandingan anatomi daun Vigna radiata ........................................................... 12 Gambar 14 Klorofil daun Vigna radiata di bawah mikroskop ................................................ 13 Gambar 15 Perbandingan batang dan akar Vigna radiata ....................................................... 16 Daftar Grafik Grafik 1 Epikotil Vigna radiata ............................................................................................... 14 Grafik 2 Hipokotil Vigna radiata ............................................................................................ 14 Daftar Tabel Tabel 1 Karakteristik Vigna radiata di tempat terang ............................................................... 7 Tabel 2 Karakteristik Vigna radiata di tempat gelap................................................................. 9 Tabel 3 Pengukuran epikotil Vigna radiata ............................................................................. 14 Tabel 4Pengukuran hipokotil Vigna radiata............................................................................ 14 Tabel 5 Pengukuran daun Vigna radiata di tempat terang ...................................................... 15 Tabel 6 Pengukuran daun Vigna radiata di tempat gelap........................................................ 15 iii Daftar Lampiran Gambar Seluruh Hasil Praktikum ............................ Ошибка! Закладка не определена. Rubrik Praktikum ..................................................... Ошибка! Закладка не определена. iv Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Salah satu ciri dari mahluk hidup adalah bertumbuh dan berkembang. Pertumbuhan adalah bertambahnya jumlah dan besar sel diseluruh bagian tubuh atau meningkatnya berat dan ukuran dari organisme. Pertumbuhan dapat diukur secara kuantitatif. Sedangkan, perkembangan adalah perubahan menuju kedewasaan, yaitu bertambahnya fungsi alat tubuh yang dicapai melalui kematangan tubuh (Sacharin, 1996). Menurut Fosket (2012), perkembangan adalah proses yang membangun organisme atau individu dan memberikannya kapasitas untuk memperoleh makanan, untuk bereproduksi, dan meresponi lingkungan. Pertumbuhan dan perkembangan merupakan proses yang saling berhubungan yang terjadi pada seluruh mahluk hidup, salah satunya adalah tanaman. Pertumbuhan tanaman adalah irreversible, artinya bahwa sebagian besar pertumbuhan tanaman disebabkan oleh pembesaran sel (Fosket, 2012). Pertumbuhan dan perkembangan suatu makhluk hidup dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal adalah faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan dari dalam tanaman, yaitu meliputi : 1) Gen dan 2) Fitohormon, yaitu auksin, sitokinin, giberelin, asam absitat, gas etilen, kalin, dan asam traumalin. Sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan dari luar tanaman, yaitu meliputi : 1) Air, 2) Cahaya, 3) Kelembapan, 4) Suhu, 5) Kesuburan tanah, dan 6) Makanan atau Nutrisi. Cahaya yang dibutuhkan tanaman tidak selalu sama. Ada jenis-jenis tanaman yang memerlukan cahaya yang banyak dan ada yang memerlukan sedikit cahaya untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Intensitas cahaya dan arah datangnya cahaya mempengaruhi pertumbuhan besar dan arah batang dan daun. Tanaman yang tumbuh pada tempat gelap cenderung lebih lemah dari tanaman yang tumbuh dengan cukup cahaya (Jumhana, 2019). Pengamatan ini dilakukan untuk mengkaji pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman dengan menggunakan sampel tanaman kacang hijau, dengan rentang waktu pengamatan kurang lebih 7 (tujuh) hari. Kacang hijau (Vigna radiata.) merupakan salah satu komoditas tanaman kacangkacangan yang banyak dikonsumsi di Indonesia. Tanaman ini merupakan sejenis tanaman budidaya yang memiliki banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari sebagai sumber pangan berprotein nabati tinggi (Atman, 2007). Tanaman kacang hijau dipilih karena lebih mudah didapatkan, lebih cepat tumbuh, tidak memerlukan biaya yang besar dalam penanamannya dan lebih mudah untuk diamati. 1 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan struktur morfologi dan anatomi daun tanaman kacang hijau di tempat terang dan gelap? 2. Apakah cahaya mempengaruhi pembentukan klorofil daun? Berdasarkan struktur daun tanaman mana yang mengandung lebih banyak klorofil? 3. Bagaimana pengaruh struktur daun tersebut terhadap kemampuan fotosintesis dari setiap tanaman perlakuan? 4. Bagaimana perbandingan rata-rata panjang batang (hipokotil dan epikotil), panjang dan diameter daun, serta jumlah daun tanaman kacang hijau di tempat terang dan gelap? 5. Bagaimana keterkaitan hasil pengamatan dengan hormon tanaman yang bekerja? 1.3 Tujuan 1. Mengetahui pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan struktur morfologi dan anatomi daun tanaman kacang hijau di tempat terang dan gelap. 2. Mengetahui pengaruh cahaya terhadap pembentukan klorofil daun dan tanaman yang mengandung lebih banyak klorofil. 3. Mengetahui pengaruh struktur daun terhadap kemampuan fotosintesis tanaman kacang hijau di tempat terang dan gelap. 4. Mengetahui perbandingan rata-rata panjang batang (hipokotil dan epikotil), panjang dan diameter daun, serta jumlah daun tanaman kacang hijau di tempat terang dan gelap. 5. Mengetahui keterkaitan hasil pengamatan dengan hormon tanaman yang bekerja. 2 Bab II Kajian Pustaka Fisiologi digunakan untuk berbagai bidang kajian seperti biomolekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, serta organisme secara keseluruhan yang menjalankan fungsi fisik dan kimianya (Advinda, 2018). Fisiologi yang akan dijelaskan pada bab ini adalah fisiologi pada tumbuhan. Fisiologi tumbuhan dapat diartikan sebagai ilmu tentang alam tumbuhan yang mempelajari tentang proses metabolisme yang terjadi dalam tubuh tumbuhan yang menyebabkan tumbuhan tersebut untuk dapat bertahan hidup (Advinda, 2018). Tumbuhan dapat melangsungkan kehidupannya dan mampu menjalankan fungsinya melalui tiga proses fisiologis yang memiliki hubungan yang erat antara yang satu dengan yang lainnya yaitu fotosintesis, pernafasan, dan transpirasi (Luwiharto, 1998). Fotosintesis adalah proses sintesis karbohidrat dari bahan-bahan anorganik (CO2 dan H2O) pada tumbuhan yang berpigmen dengan bantuan energi cahaya matahari. Terdiri dari dua fase yaitu fase 1 yang berlangsung pada grana dan menghasilkan ATP dan NADPH2 serta fase II yang berlangsung pada stroma dan menghasilkan karbohidrat (Ai, 2012). Hasil dari fotosintesis sangat mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Reaksi fotosintesis dapat ditulis sebagai berikut: C6H12O6 + energi + cahaya C6H2O6 + 6O2 + 6H2O. Tiga hal utama yang diperlukan dalam proses fotosintesis adalah klorofil, cahaya matahari dan H2O dan untuk menghasilkan satu molekul zat pati C6H12O6 dibutuhkan 674 kalori yang berasal dari energi matahari (Hendaryono, 1998). Pada proses di fotosintesis di atas, dibutuhkan cahaya yang dapat diperoleh dari sinar matahari atau sumber lainnya. Asadi et. al, (1997) di dalam (Suci & Heddy, 2018), intensitas cahaya adalah banyaknya energi yang diterima oleh suatu tanaman per satuan luas dan per satuan waktu (kal/cm/hari). Pada dasarnya intensitas cahaya matahari akan berpengaruh nyata terhadap sifat morfologi tanaman. Hal ini dikarenakan intensitas cahaya matahari dibutuhkan untuk berlangsungnya penyatuan CO2 dan air untuk membentuk karbohidrat. Ardiyani et al., (2012) di dalam (Naomi & dkk, 2018), klorofil adalah pigmen warna hijau yang terdapat pada kloroplas. Pada organ yang terkena cahaya, kloroplas muda akan aktif membelah. Klorofil-a dan klorofil-b pada tanaman merupakan pigmen utama fotosintesis. Klorofil-a menyerap cahaya merah, biru, violet dan memantulkan cahaya hijau sedangkan klorofil-b menyerap cahaya biru-orange dan memantulkan cahaya hijau-kuning. Hal ini yang menyebabkan pigmen ini terlihat berwarna hijau. Auksin merupakan zat tumbuh yang sangat penting bagi tumbuhan. Fungsi auksin adalah merangsang pemanjangan sel. Jika terkena cahaya matahari, auksin tidak aktif. Hal ini 3 mengakibatkan bagian yang tidak terkena cahaya matahari akan tumbuh lebih cepat dari bagian yang terkena cahaya matahari. Sehingga tumbuhan akan membelok ke arah cahaya matahari. Tumbuhan yang diletakkan di tempat gelap akan tumbuh lebih cepat, namun dengan kondisi daunnya tidak berkembang (etiolasi). Tidak adanya cahaya matahari dapat memaksimalkan fungsi auksin untuk memanjangkan sel-sel tumbuhan (Somianingsih, 2018). Pada keadaan yang tidak terkena matahari secara langsung, hormon auksin ini tidak terurai secara sempurna sehingga akan terus memacu pemanjangan batang. Akibatnya, batang tanaman akan lebih panjang jika ditanam di tempat yang redup dan gelap. Meskipun pertumbuhannya baik, tetapi perkembangannya kurang baik dengan kondisi fisik batang kecambah yang kurang sehat, akar yang banyak dan lebat, warna batang dan daun pucat serta kekurangan klorofil sehingga daun berwarna kuning (Fadjryani, 2016). Transpirasi yaitu proses pengeluaran uap air yang telah dikumpulkan melalui daun. Transpirasi tanaman dapat menciptakan lingkungan di sekelilingnya menjadi lembap sebagai akibat penguapan dari permukaan daun yang dapat diukur dengan menggunakan alat fotometer (Luwiharto, 1998). Transpirasi terjadi melalui mulut daun atau stomata yang bertujuan untuk kelangsungan proses pengisapan air dan zat-zat hara, mengeluarkan kelebihan air dari tumbuhan, dan melindungi tumbuhan dari terik matahari (Wardhani, 2019). Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses transpirasi pada tumbuhan. Faktor yang mempengaruhi adalah luas daun, ketebalan daun, ada atau tidaknya lapisan lilin, jumlah daun, dan jumlah stomata serta yang menjadi faktor luarnya adalah cahaya matahari, kelembaban, suhu, angin, air tanah (Wardhani, 2019). 4 Bab III Metode Penelitian 3.1 Waktu dan Tempat Praktikum pengamatan morfologi dan anatomi tanaman kacang hijau (Vigna radiata) ini berlangsung pada hari Rabu tanggal 10 April 2019, Pukul 15.00-16.30 bertempat di gedung B lantai 6 di ruang 611 (Laboratorium TC). 3.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam praktikum pengamatan morfologi dan anatomi tanaman kacang hijau (Vigna radiata) adalah penggaris, mikroskop, kaca preparat, kaca penutup dan pipit tetes. Adapun bahan-bahan yang digunakan yaitu air tanaman kacang hijau (Vigna radiata). 3.3 Cara Kerja Untuk melakukan pengamatan tanaman kacang hijau (Vigna radiata) maka praktikan terlebih dahulu menanam biji kacang hijau (Vigna radiata). a. Dua pot yang sudah berisi tanah disiapkan dan ditanam 5 biji kacang hijau ke dalam masingmasing pot. b. Pada setiap pot diberikan keterangan sesuai dengan perlakukan yang diberikan A = Pot tanaman A diletakkan di tempat terang B = Pot tanaman B diletakkan di tempat gelap c. Kedua tanaman disiram dengan air setiap hari d. Setelah 7 hari tanaman yang diletakkan di tempat terang dan gelap diamati bagian morfologi dan antominya. Pengamatan morfologi tanaman kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat terang dan gelap : a. Tanaman kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat terang dan gelap disiapkan. b. Morfologi tanaman kacang hijau (Vigna radiata) yang diamati yaitu panjang epikotil, panjang hipokotil, panjang daun, diameter daun, jumlah daun, morfologi daun, morfologi batang, morfologi akar, dan warna tanaman. c. Morfologi tanaman kacang hijau (Vigna radiata) difoto dan diberi keterangan masingmasing bagiannya d. Data yang sudah diperoleh dari pengamatan kacang hijau (Vigna radiata) dituliskan ditabel pengamatan yang sudah disediakan 5 Pengamatan anatomi daun tanaman kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat terang : a. Kaca objek dan kaca penutup yang sudah bersih disiapkan b. Dibuat irisan melintang daun kacang hijau (Vigna radiata). c. Irisan tersebut diambil dan diletakkan di atas kaca objek lalu ditetesi dengan air d. Kaca penutup ditutup secara perlahan e. Preparat diamati di bawah mikroskop cahaya mulai dari perbesaran kecil f. Hasil pengamatan mikroskop difoto dan diberi keterangan secara lengkap. Informasi keterangan perbesaran dicantumkan. Pengamatan anatomi daun tanaman kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat gelap : a. Kaca objek dan kaca penutup yang sudah bersih disiapkan b. Dibuat irisan melintang daun kacang hijau (Vigna radiata). c. Irisan tersebut diambil dan diletakkan di atas kaca objek lalu ditetesi dengan air d. Kaca penutup ditutup secara perlahan e. Preparat diamati di bawah mikroskop cahaya mulai dari perbesaran kecil f. Hasil pengamatan mikroskop difoto dan diberi keterangan secara lengkap. Informasi keterangan perbesaran dicantumkan. 3.4 Analisis Data Analisis data morfologi dilakukan dengan mengambil foto dari morfologi tanaman kacang hijau. Analisis data anatomi dilakukan dengan mengamati foto hasil pengamatan mikroskop dengan perbesaran 10x, lalu membandingkannya dengan gambar yang diperoleh dengan gambar dari internet. Pengamatan morfologi tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) di tempat terang 2 1 3 4 5 Daun Epikotil Hipokotil Akar Gambar 1 Vigna radiata di tempat terang 6 Berdasarkan pengamatan yang diperoleh maka diperoleh data-data sebagai berikut: Morfologi Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan I II III IV V Panjang epikotil 11,2 cm 12 cm 15 cm 12,5 cm 10 cm Panjang hipokotil 3,3 cm 3,5 cm 4 cm 1 cm 1 cm Panjang daun 5,4 cm 5,4 cm 4 cm 4 cm 3 cm Diameter daun 2,5 cm 2,5 cm 2 cm 1,5 cm 1,5 cm Jumlah daun 2 helai 2 helai 2 helai 2 helai 2 helai Morfologi daun terlampir terlampir terlampir terlampir terlampir Morfologi batang terlampir terlampir terlampir terlampir terlampir Morfologi akar terlampir terlampir terlampir terlampir terlampir Warna daun hijau hijau hijau hijau hijau Tabel 1 Karakteristik Vigna radiata di tempat terang Pengamatan morfologi daun tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat terang Tepi daun: crenatus Ujung daun: lancip Pertulangan daun: sejajar Gambar 2 Daun Vigna radiata di tempat terang Pengamatan morfologi batang tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat terang Batang berwarna hijau dengan panjang 12 cm Gambar 3 Batang Vigna radiata di tempat terang 7 Pengamatan morfologi akar tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) dengan perlakuan tempat terang Akar serabut Gambar 4 Akar Vigna radiata di tempat terang Pengamatan morfologi tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat gelap. 1 2 Daun 3 4 Epikotil 5 Akar Hipokotil Gambar 5 Vigna radiata di tempat gelap Berdasarkan pengamatan yang diperoleh maka diperoleh data-data sebagai berikut: Morfologi Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan I II III IV V Panjang epikotil 9 cm 6,2 cm 5,5 cm 4 cm 3 cm Panjang hipokotil 1,5 cm 2,2 cm 2 cm 3 cm 1 cm Panjang daun 2 cm 1,8 cm 1,7 cm 1,9 cm 1,5 cm Diameter daun 0,6 cm 0,2 cm 0,7cm 0,6 cm 0,6 cm Jumlah daun 2 helai 2 helai 2 helai 2 helai 2 helai Morfologi daun terlampir terlampir terlampir terlampir terlampir Morfologi batang terlampir terlampir terlampir terlampir terlampir Morfologi akar terlampir terlampir terlampir terlampir terlampir 8 Warna daun Kuning Kuning Kuning Kuning Kuning kehijauan kehijauan kehijaun kehjaun kehijauan Tabel 2 Karakteristik Vigna radiata di tempat gelap Pengamatan morfologi daun tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat gelap Pertulangan daun : sejajar Tepi daun: crenatus Gambar 6 Daun Vigna radiata di tempat gelap Pengamatan morfologi batang tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat gelap Batang berwarna putih dengan panjang 9 cm Gambar 7 Batang Vigna radiata di tempat gelap Pengamatan morfologi akar tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat gelap Akar: Serabut Gambar 8 Akar Vigna radiata di tempat gelap 9 Pengamatan anatomi daun tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat gelap Sitoplasma Dinding sel (Anatomi daun perbesaran 10x) (Anatomi daun perbesaran 40x) Gambar 9 Anatomi daun Vigna radiata di tempat gelap Pengamatan anatomi daun tumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) yang ditanam di tempat terang Sitoplasma Dinding sel Gambar 10 Anatomi daun Vigna radiata di (Anatomi tempat terang daun perbesaran 40x) (Anatomi daun perbesaran 10x) Perbandingan jumlah klorofil daun yang ditanam di tempat terang dan di tempat gelap Klorofil (Anatomi daun perbesaran 40x) Gambar 11 Perbandingan klorofil daun Vigna radiata yang ditanam di tempat terang dan gelap 10 Bab IV Hasil dan Pembahasan Pengaruh Cahaya Terhadap Morfologi Daun Morfologi daun pada tumbuhan kacang hijau merupakan jenis daun tidak lengkap karena tidak memiliki salah satu bagian utama yaitu pelepah daun. Daun tumbuhan kacang hijau juga merupakan daun majemuk. Bentuk pertulangan daun yang dimiliki oleh tumbuhan kacang hijau adalah menyirip. Bentuk helaian daun tumbuhan kacang hijau adalah sudip. Bentuk ujung (apex) adalah runcing dan pangkal daun (basis) adalah meruncing panjang. Bentuk tepi daun adalah rata. Tipe susunan daun yang terbentuk adalah tipe Opposite (Periwinkle). Pertulangan daun: sejajar Tepi daun: crenatus Tepi daun: crenatus Ujung daun: lancip Pertulangan daun: sejajar Gambar 12 Perbandingan morfologi daun Vigna radiata Perbedaan morfologi daun yang disimpan pada tempat terang dan yang disimpan pada tempat gelap adalah warna daun. Pada daun yang disimpan di tempat terang berwarna hijau sementara yang disimpan di tempat gelap memiliki warna kuning kehijauan. Hal ini disebabkan karena pada daun di tempat terang memiliki klorofil sedangkan pada daun di tempat gelap tidak memiliki klorofil sehingga pigmen yang dihasilkan berbeda. Hal ini dipengaruhi karena energi cahaya yang diserap oleh klorofil akan menggerakkan sintesis molekul organik dalam kloroplas yang ditemukan dalam sel mesofil jaringan interior daun dan akan terjadi proses fotosintesis. Pada tumbuhan yang ditempatkan di tempat yang terang akan mengalami proses fotosintesis sehingga menghasilkan daun hijau, batang yang besar dan kuat. Pada tumbuhan yang tidak terkena cahaya atau tidak mengabsorbsi cahaya matahari oleh klorofil mengakibatkan pertumbuhannya terhambat. 11 Pengaruh Cahaya Terhadap Anatomi Daun Pada pengamatan anatomi daun, diambil irisan melintang daun dan diamati di bawah mikroskop. Organel sel yang diperoleh adalah sitoplasma dan dinding sel. Sitoplasma merupakan bagian sel yang terdapat dalam membran sel berupa cairan yang berfungsi sebagai tempat melekatnya organel-organel sel lainnya. Dinding sel pada tumbuhan berfungsi untuk memberi bentuk pada tumbuhan, membatasi ruang intraseluler dengan ekstraseluler, dan mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel. Sitoplasma Dinding sel (Anatomi daun perbesaran 40x) (Anatomi daun perbesaran 10x) Sitoplasma Dinding sel (Anatomi daun perbesaran 10x) (Anatomi daun perbesaran 40x) Gambar 13 Perbandingan anatomi daun Vigna radiata Melalui kedua gambar di atas kita dapat melihat bahwa cahaya mempengaruhi anatomi pada daun. Meskipun organel-organel sel yang terlihat tetap sama, namun jumlah dari organel tersebut contohnya kloroplas lebih banyak pada tumbuhan yang di tanam di tempat terang daripada di tempat gelap. Selain itu di bawah mikroskop sangat terlihat jelas perbedaan warna kedua daun tersebut yaitu warna daun yang di tanam di tempat terang lebih hijau, sedangkan yang di tanam di tempat gelap terlihat lebih transparan (tidak berwarna). Pengaruh Cahaya Terhadap Pembentukan dan Jumlah Klorofil Klorofil atau butir-butir hijau daun terdapat dalam kloroplas, terdapat dua jenis klorofil, yaitu klorofil a berwarna hijau tua yang merupakan pigmen utama dan klorofil b berwarna hijau muda yang merupakan pigmen pembantu proses penyerapan cahaya. Klorofil dibedakan menurut daya absorbsi sinar pada panjang gelombang 400 nm-700 nm. Pembentukan klorofil 12 ini sangat dipengaruhi oleh keberadaan cahaya. Dalam keadaan tidak ada cahaya, auksin merangsang pemanjangan sel-sel sehingga tumbuh lebih panjang. Akan tetapi tumbuhan menjadi pucat karena kekurangan klorofil, tumbuhan seperti itu disebut mengalami etiolasi. Sebaliknya dalam keadaan banyak cahaya auksin akan mengalami kerusakan sehingga laju tumbuh pada tumbuhan dengan segera berkurang dan tumbuhan lebih hijau karena mengandung banyak klorofil. Akan tetapi jika intensitas cahaya terlalu tinggi, klorofil akan rusak (Fadjryani, 2016). Klorofil (Anatomi daun perbesaran 40x) Gambar 14 Klorofil daun Vigna radiata di bawah mikroskop Melalui gambar di atas kita dapat melihat perbandingan jumlah klorofil, antara daun yang ditanam di tempat terang dan tempat gelap sangat berbeda. Daun yang ditanam di tempat terang terlihat bahwa klorofilnya banyak sehingga sel-sel daun yang terlihat di bawah mikroskop tampak berwarna hijau. Sedangkan daun yang ditanam di tempat gelap terlihat bahwa klorofilnya sedikit sehingga sel-sel daun yang terlihat di bawah mikroskop tampak tidak berwarna. Pengaruh Struktur Daun Terhadap Kemampuan Fotosintesis Struktur daun sangat mempengaruhi terjadinya proses fotosintesis, karena fotosintesis terjadi di mesofil yang tersusun oleh jaringan palisade. Jaringan palisade ini kaya akan kloroplas yang mengandung klorofil. Struktur daun yaitu tilakoid, granum, dan stroma berperan sebagai tempat terjadinya fotosintesis. Klorofil yang terdapat di daun terdapat bagian kepala (Porphyring) dan bagian ekor. Bagian kepala ini mengandung banyak Mg sebagai pusat fungsinya penyerapan cahaya. Adapun bagian ekor berinteraksi dengan hidrofilik dari protein dalam membran tilakoid dan kloroplas. Adanya klorofil yang menyerap cahaya akan menyebabkan elektron bergerak dari ground state ke excited state (sifatnya tidak stabil). Perpindahan elektron ini akan menyebabkan terjadinya fotosintesis yaitu reaksi terang dan rekasi gelap yang akan menghasilkan ATP, NADPH, dan O2. Semakin banyak klorofil pada suatu tanaman maka akan semakin cepat reaksi fotosintesis yang terjadi (Reece, et al., 2011). 13 Peristiwa fotosintesis juga dipengaruhi oleh keberadaan hormon auksin. Hormon auksin pada tumbuhan terdapat pada ujung tunas dan ujung akar yang berfungsi dalam merangsang pemanjangan sel pada tunas yang sedang berkembang pada pertumbuhan primer. Ketika fotosintesis terjadi, tumbuhan akan memasukan CO2 dan digunakan untuk memulai siklus calvin yang akan menghasilkan ATP. ATP yang dihasilkan akan diperlukan pada proses transport auksin yaitu transport polar dengan mekanisme kemiosmosis untuk pemanfaatan gradien H+ yang dibangkitkan oleh pompa proton. Proses ini akan terus berlanjut mengakibatkan pertumbuhan dan penambahan ukuran sel. Hal ini akan terjadi pada tumbuhan yang berada di tempat terang karena menerima cahaya dan melakukan fotosintesis sehingga hormon auksin dapat melaksanakan fungsinya dengan baik. Sementara pada tumbuhan di tempat gelap menghambat kerja hormon auksin (Mangoendidjojo, 2003). Hal inilah yang menjadi alasan mengapa kacang hijau yang ditanam di tempat yang terang lebih baik pertumbuhannya dibandingkan dengan yang ditanam di tempat gelap karena dipengaruhi oleh proses fotosintesis yang terjadi. Perbandingan Rata-Rata Epikotil dan Hipokotil Epikotil Gelap Terang T.1 9 11.2 T.2 6.2 12 10 gelap T.3 5.5 15 5 terang T.4 4 12.5 0 T.5 3 10 20 15 T.1 T.2 T.3 T.4 T.5 Grafik 1 Epikotil Vigna radiata Tabel 3 Pengukuran epikotil Vigna radiata Hipokotil Gelap Terang T.1 1.5 3.3 6 T.2 2.2 3.5 4 T.3 2 4 2 T.4 3 1 0 T.5 1 1 Tabel 4Pengukuran hipokotil Vigna radiata Gelap T.1 T.2 T.3 T.4 T.5 Terang Grafik 2 Hipokotil Vigna radiata 14 Rata-rata yang diperoleh dari panjang epikotil+hipokotil adalah 5.416667. Perkecambahan yang terjadi pada tumbuhan dibantu oleh hormon giberelin. Setelah imbibisi air, pelepasan giberelin dari embrio memberi sinyal untuk mengakhiri dormansi dan berkecambah. Melalui data yang dihasilkan, epikotil pada tumbuhan di tempat gelap mengalami penurunan pertumbuhan. Pada tumbuhan di tempat terang mengalami kenaikan kemudian penurunan. Pada hipokotil tumbuhan di tempat gelap mengalami kenaikan dan penurunan yang acak, dan pada tumbuhan di tempat terang mengalami kenaikan lalu penurunan. Proses ini dipengaruhi oleh keberadaan hormon giberelin. Dalam perkecambahan terdapat biji tanaman yang terdiri dari embrio. Dalam proses pertumbuhan dan perkembangan embrio. Pertumbuhan dan perkembangan ini dipengaruhi oleh ketersediaan nutrisi pada tumbuhan. Ketika tumbuhan berada pada kondisi terang baik epikotil dan hipokotil lebih banyak yang mengalami pertumbuhan yang signfikan karena adanya energi yang dihasilkan melalui proses fotosintesis yang akan menunjang kinerja hormon giberelin dalam perkecambahan. Perbandingan Panjang, Diameter, Jumlah Daun, Batang, dan Akar Morfologi Daun Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan I II III IV V Panjang daun 5,4 cm 5,4 cm 4 cm 4 cm 3 cm Diameter daun 2,5 cm 2,5 cm 2 cm 1,5 cm 1,5 cm Jumlah daun 2 helai 2 helai 2 helai 2 helai 2 helai (Terang) Tabel 5 Pengukuran daun Vigna radiata di tempat terang Morfologi Daun Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan Tumbuhan I II III IV V Panjang daun 2 cm 1,8 cm 1,7 cm 1,9 cm 1,5 cm Diameter daun 0,6 cm 0,2 cm 0,7cm 0,6 cm 0,6 cm Jumlah daun 2 helai 2 helai 2 helai 2 helai 2 helai (Gelap) Tabel 6 Pengukuran daun Vigna radiata di tempat gelap Berdasarkan tabel di atas dapat dilihat bahwa panjang daun dan diameter daun tumbuhan kacang hijau yang ditanam di tempat terang lebih panjang dibandingkan dengan yang ditanam di tempat gelap. 15 Batang berwarna hijau dengan panjang 12 cm Batang berwarna putih dengan panjang 9 cm Akar serabut Gambar 15 Perbandingan batang dan akar Vigna radiata Batang dan akar tumbuhan kacang hijau di tempat terang lebih panjang dibandingkan dengan di tempat gelap. Intensitas cahaya yang berbeda akan mempengaruhi panjang daun, batang dan akar. Tanaman kacang hijau yang ditumbuhkan di tempat gelap adalah batang tidak kokoh, karena garis tengah batang lebih kecil sehingga tanaman menjadi mudah rebah. Cahaya menghambat pertumbuhan batang sehingga pada bagian batang yang tidak terkena cahaya menjadi lebih panjang. Keadaan gelap berpengaruh terhadap bentuk luar tumbuhan dan laju perpanjangan. Tumbuhan yang diletakkan di tempat gelap tumbuh lebih cepat daripada yang diletakkan di tempat yang terkena cahaya. Sedangkan pada tanaman yang berada di tempat terang, cahaya akan mempengaruhi pertumbuhan xilem sehingga berpengaruh pada perkembangan batang (Maghfiroh, 2017). Selain itu akar pada tumbuhan kacang hijau yang ditanam di tempat terang lebih sedikit namun kokoh. Akar pada tumbuhan kacang hijau yang ditanam di tempat gelap lebih lebat, namun kurus dan tidak kokoh. Meskipun pertumbuhannya baik, tetapi perkembangannya kurang baik dengan kondisi fisik batang kecambah yang kurang sehat, akar yang banyak dan lebat, warna batang dan daun pucat serta kekurangan klorofil sehingga daun berwarna kuning. Sedangkan tanaman di tempat terang kondisi batangnya tegak dan kokoh, warna batangnya ungu muda dan daunnya lebar berwarna hijau tua (Fadjryani, 2016). 16 Bab V Kesimpulan dan Saran a. Kesimpulan b. Saran 17 Daftar Pustaka Atman. (2007). Budidaya dan analisis tani kedelai, kacang hijau dan kacang panjang. Yogyakarta: Penerbit Absolut. Advinda, L. (2018). Dasar- dasar fisiologi tumbuhan. Yogyakarta: Deepublish. Ai, N. S. (2012). Evolusi fotosintesis pada tumbuhan. Jurnal Ilmiah Sains, 28-34. Fadjryani. (2016). Rancangan percobaan pengamatan berulang untuk analisis pengaruh interaksi interaksi cahaya dan media tanam terhadap pertumbuhan dan perkembangan perkecambahan kacang hijau. Jurnal Ilmiah Matematika dan Terapan, 13(1), 81-95. Fosket, D. E. (2012). Plant growth and development : A molecular approach. California: Academic Press. Hendaryono, D. P. (1998). Budi daya anggrek dengan bibit dalam. Yogyakarta: Kanisius. Jumhana, N. (2019). Retrieved from http://file.upi.edu/direktori/fip/jur._pend._luar_biasa/195905081984031nana_jumhana/modul_lengkap/berbagai_fungsi_pada_tumbuhan-modul_6.pdf (Diakses 13 April 2019). Luwiharto, E. (1998). Kiat merawat bonsai. Yogyakarta: Kanisius. Maghfiroh, J. (2017). Pengaruh intensitas cahaya terhadap pertumbuhan tanaman. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta. Mangoendidjojo, W. (2003). Dasar-dasar pemuliaan tanaman. Yogyakarta: Kanisius. Naomi, A., & dkk. (2018). Keefektifan spektrum cahaya terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau (vigna radiata). Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Fisika, 100. Sacharin. (1996). Prinsip keperawatan pediatrik. Jakarta: EGC. Somianingsih, M. G. (2018). Pengaruh penyinaran gelombang elektromagnetik terhadap pertumbuhan kacang hijau (vigna radiata). Jurnal Faktor Exacta, 239. Suci, C. W., & Heddy, S. (2018). Pengaruh intensitas cahaya terhadap keragaan tanaman puring (codiaeum variegetum). Jurnal Produksi Tanaman, 162. Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Jackson, R. B. (2011). Biology. United State: Pearson . Wardhani, S. P. (2019). Intisari biologi dasar. Yogyakarta: Diandra Kreatif A Lampiran a. Gambar Seluruh Hasil Praktikum Kacang hijau di tempat terang Akar & batang (tempat terang) Kacang hijau di tempat gelap Akar & batang (tempat gelap) Sampel praktikum tempat terang Sampel praktikum tempat gelap Daun tanaman kacang hijau (gelap) Daun tanaman kacang hijau (terang) Irisan melintang daun (tempat gelap) di bawah mikroskop dengan variasi perbesaran Irisan melintang daun (tempat terang) di bawah mikroskop dengan variasi perbesaran B b. Rubrik Praktikum RUBRIK PRAKTIKUM (KAT 2 – 20%) ASPEK PENILAIAN 4 (tinggi) Persiapan Pelaksanaan Sistematika Laporan 3 2 1 (rendah) Setiap anggota kelompok siap melaksanakan praktikum, kriteria kesiapan: 1. Tidak ada anggota kelompok yang terlambat masuk ke Lab 2. praktikan telah menggunakan jas laboratorium bila bekerja di laboratorium, 3. setiap praktikan membawa petunjuk praktikum (hardcopy) dan telah membacanya 4. setiap kelompok telah menyiapkan bahan atau alat praktikum yang harus disediakan sendiri Setiap anggota kelompok terlibat aktif dalam menyiapkan alat dan bahan untuk praktikum, selama kegiatan praktikum berlangsung dan dalam pengerjaan laporan praktikum Ada 1 kriteria yang tidak Ada 2 kriteria yang tidak Ada 3 kriteria yang dipenuhi dipenuhi tidak dipenuhi Laporan tersusun dari : 1. Kata pengantar 2. Daftar isi 3. Daftar lampiran 4. Bab I Pendahuluan 5. Bab II Kajian Pustaka 6. Bab III Metode Penelitian Laporan disusun lengkap namun urutannya tidak mengikuti sistematika yang telah ditentukan Ada salah satu anggota Ada anggota kelompok kelompok yang tidak yang tidak terlibat aktif terlibat aktif pada tahap di dua tahap praktikum salah satu tahap praktikum Laporan disusun mengikuti urutan sistematika penulisan laporan yang ditetapkan, namun ada maksimal 1 bagian yang tidak ada Ada anggota kelompok yang hadir dalam kegiatan praktikum namun tidak terlibat aktif di keseluruhan tahap kegiatan praktikum Laporan disusun mengikuti urutan sistematika laporan yang ditetapkan, namun ada lebih dari 1 bagian tidak ada. C RUBRIK PRAKTIKUM (KAT 2 – 20%) ASPEK PENILAIAN 4 (tinggi) Bab I. Pendahuluan Bab II. Kajian Pustaka 7. Bab IV Hasil dan Pembahasan 8. Bab V Kesimpulan dan Saran 9. Daftar Pustaka 10. Lampiran 1. Memuat latar belakang kegiatan praktikum, rumusan masalah, dan tujuan 2. Latar belakang memuat alasan pentingnya kegiatan praktikum, disusun dengan kalimat yang jelas. 3. Rumusan masalah dan tujuan disusun dengan saling berkaitan dengan kalimat yang jelas dan ringkas 4. Panjang pendahuluan maksimal 2 halaman. 1. Terdapat kajian pustaka (landasan teori) dengan panjang maksimal 3 halaman. 2. Memaparkan perspektif Kristen sebagai dasar dalam tinjauan pustaka dengan tepat dan jelas, serta berkaitan dengan enduring understanding dari mata kuliah Botani 2 3. Menunjukkan keterkaitan antar bagian topik bahasan berdasarkan literatur yang sesuai 4. Menggunakan minimal 5 sumber dalam kajian pustaka 3 2 1 (rendah) Ada 1 kriteria yang tidak Ada 2 kriteria yang tidak Ada 3 kriteria yang dipenuhi dipenuhi tidak dipenuhi Ada 1 kriteria yang tidak Ada 2 kriteria yang tidak Ada 3 kriteria yang dipenuhi dipenuhi tidak dipenuhi D RUBRIK PRAKTIKUM (KAT 2 – 20%) ASPEK PENILAIAN 4 (tinggi) Bab III. Metode Penelitian Bab IV. Pembahasan Hasil 3 2 1 (rendah) 1. Terdapat rincian alat dan bahan, disusun Ada 1 kriteria yang tidak Ada 2 kriteria yang tidak Ada 3 kriteria yang dalam bentuk paragraf dipenuhi dipenuhi tidak dipenuhi 2. Terdapat rincian cara kerja yang disusun dalam bentuk kalimat pasif 3. Terdapat cara analisis data 4. Tidak ada kesalahan pada alat dan bahan, rincian cara kerja, dan analisis data. dan 1. Data disajikan secara sistematis Ada 1 kriteria yang tidak Ada 2 kriteria yang tidak Ada 3 kriteria yang 2. Terdapat analisis data hasil penelitian dipenuhi dipenuhi tidak dipenuhi 3. Terdapat pembahasan untuk menguji hipotesis dan menjawab rumusan masalah 4. Terdapat perspektif Kristen dalam menelaah hasil dari kegiatan praktikum secara tepat dan dihubungkan dengan enduring understanding mata kuliah Botani 2. BAB V. Kesimpulan dan 1. Kesimpulan disusun dengan kalimat Ada 1 kriteria yang tidak Ada 2 kriteria yang tidak Ada 3 kriteria yang Saran yang jelas dan ringkas dipenuhi dipenuhi tidak dipenuhi 2. Kesimpulan menjawab rumusan masalah dengan tepat 3. Saran disusun dengan kalimat yang jelas dan ringkas 4. Saran bermanfaat untuk perbaikan kegiatan pratikum selanjutnya E RUBRIK PRAKTIKUM (KAT 2 – 20%) ASPEK PENILAIAN 4 (tinggi) Daftar Pustaka 3 2 1 (rendah) 1. Seluruh sumber pustaka dicantumkan Terdapat 1 kriteria dari Terdapat 2 kriteria dari dalam daftar pustaka skor 4 yang tidak skor 4 yang tidak 2. Tidak ada kesalahan cara mensitasi terpenuhi/sesuai terpenuhi/sesuai (menulis sumber) dalam seluruh laporan 3. Seluruh sumber pustaka ditulis dan disusun dengan mengikuti aturan APA 6th edition di daftar pustaka 4. Daftar pustaka disusun secara rapi dengan menggunakan spasi 1. Terdapat 3 kriteria dari skor 4 yang tidak terpenuhi/sesuai Penulisan dan pengumpulan 1. Tata bahasa yang digunakan dalam Terdapat 1 kriteria dari Terdapat 2 kriteria dari laporan laporan sesuai EYD/PUEBI skor 4 yang tidak skor 4 yang tidak 2. Struktur kalimat mudah dipahami terpenuhi/sesuai terpenuhi/sesuai 3. Tidak terdapat kesalahan penulisan nama ilmiah 4. Laporan dikumpulkan tepat waktu sesuai ketentuan (1 minggu setelah praktikum) Terdapat 3 kriteria dari skor 4 yang tidak terpenuhi/sesuai F
