Laporan Pengaruh Spektrum Cahaya Pada Pertumbuhan Kacang Hijau

BAB I

PENDAHULUAN

1.1           Latar Belakang Masalah

Cahaya   merupakan   kebutuhan   utama   bagi   tumbuhan   untuk menjalankan fungsinya dalam proses fotosintesis. Cahaya matahari berasal dari cahaya putih yang diuraikan menjadi bagian-bagian warna karena panjang gelombang cahaya yang berbeda-beda untuk setiap warna. Warna- warna tesebut adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.

Menurut   Loveless   (1991),   cahaya   matahari   memiliki   sifat polikromatik   bila   dibiaskan   akan   menghasilkan   cahaya-cahaya monokromatik. Cahaya-cahaya monokromatik inilah yang ditangkap oleh klorofil dan digunakan dalam proses fotosintesis.

Ketersediaan makanan yang dihasilkan dalam proses fotosintesis akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut. Tinggi batang, jumlah daun dan warna daun. Ketiga parameter tersebut digunakan sebagai indikator atau parameter dalam penelitian ini.

Pada penelitian ini akan digunakan biji kacang hijau sebagai objek penelitian. Karena biji kacang hijau mempunyai pertumbuhan yang relative cepat dibanding biji lainnya. Selain itu, ukuran dari kacang hijau yang kesil dapat mempersempit lahan penelitian.

1.2           Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa permasalahan sebagai berikut :

1.      Bagaimana pengaruh warna spektrum cahaya matahari terhadap laju pertumbuhan tanaman kacang hijau?

2.      Warna apakah yang paling optimal untuk fotosintesis tanaman kacang hijau?

1.3  Tujuan

Berdasarkan rumuasan masalah diatas, penelitian ini bertujuan untuk :

1.      Mengetahui pengaruh warna spektrum cahaya terhadap laju pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hijau.

2.      Mengetahui warna cahaya yang paling optimal untuk proses fotosintesis tanaman kacang hijau.

1.4            Hipotesis

Variasi spektrum warna cahaya menimbulkan perbedaan pada pertumbuhan tanaman kacang hijau. Tanaman yang ditumbuhkan dengan perlakuan menggunakan mika merah dan mika biru memiliki aktivitas pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya.

1.5            Manfaat

1.      Mengetahui pengaruh spektrum warna pada laju pertumbuhan tanaman kacang hijau.

2.      Mengetahui warna cahaya yang optimal untuk proses fotosintesis.

3.      Menambah wawasan mengenai laju pertumbuhan tanaman kacang hijau.

4.      Mengetahui pengaruh cahaya terhadap laju pertumbuhan tanaman kacang hijau.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan adalah proses pertambahan volume yang irreversiabel (tidak dapat kembali) karena adanya pembelahan mitosis atau pembesaran sel dapat pula disebabkan oleh keduanya. Perkembangan adalah ter spesialisasi nya sel-sel menjadi struktur dan fungsi tetentu. perkembangan tidak dapat dinyatakan dengan ukuran, tetapi dapat dinyatakan dengan perubahan bentuk dan tingkat kedewasaan

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman dipengaruhi oleh 2 faktor, yaitu faktor internal dan faktor eksternal.

1.      Faktor internal

Faktor dalam yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan adalah genetik(hereditas) dan zat pengatur tumbuh ( hormon ).

a.       Genetik (hereditas)

Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang terdapat dalam sel makhluk hidup. Gen bekerja untuk mengkodekan aktivitas dan sifat yang khusus dalam pertumbuhan dan pemkembangan.

b.      Hormon

Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian tumbuhan dan ditransformasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya. Hormon dalam konsentrasi rendah menimbulkan respon fisiologis.

2.      Faktor eksternal

Factor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan adalah faktor lingkungan, misalnya nutrisi, suhu, kelembaban, cahaya, air,dan PH.

a.        Nutrisi

Semua makhluk hidup termasuk tumbuhan memerlukan nutrisi untuk kelangsungan hidupnya. Nutrisi atau zat-zat makanan tersebut diperlukan sebagai sumber energi dan sebagai penyusun komponen-komponen sel bagi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.nutrisi dapat dibedakan menjadi dua yaitu unsur makro dan unsur mikro.

Unsur makro yaitu unsur yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah banyak, antara lain karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, fosfor, kalium,dan magnesium. Unsur mikro yaitu unsure yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah sedikit, terdiri atas besi, tembaga, seng, mangan, kobalt, natrium, boron, klor dan molibdenun. Semua unsur tersebut harus selalu tersedia, meskipun diperlukan hanya dalam umlah sedikit. Apabila suatu unsur tidak dapat tercukupi, tanaman akan mengalami defisiensi. Defisiensi suatu unsur akan menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman terganggu.

b.      Kelembaban

Kelembaban tanah dan kelembaban udara mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Tanah yang lembab dan udara yang kering mempercepat pertumbuhan dan perkembangan.

c.       Suhu

Suhu berpengaruh terhadap kerja enzim sehingga suhu juga berpengaruh terhadap fisiologi tumbuhan

d.      Air

Air merupakan senyawa yang penting unttuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Air sebagai pelarut unsur hara dalam tanah,dan memelihara temperatur tanah. Pertumbuhan berlangsung efektif pada malam hari, karena kandungan air dalam tumbuhan lebih tinggi daripada siang hari.

e.       pH

pH sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Pada kondisi pH normal, kandungan unsu-unsur yang diperlukan sperti Ca, Mg, P dan K cukup tersedia. pH asam memiliki kandungan unsur Al, Mo, Zn yang dapat meracuni tumbuhan.

f.       Cahaya

Cahaya khususnya cahaya matahari merupakan sumber penting untuk melakukan fotosintsis, sehingga tak mungkin mampu bertahan hidup untuk jangka waktu yang lama.

Cahaya merupakan energy elektromagnetik, yang bagi tumbuhan berklorofil berfungsi untuk membantu proses pengolahan makanan yang disebut fotosintesis. Efek spektrum warna terhadap proses petumbuhan tanaman berbeda-beda tergantung pigment yang dimiliki tumbuhan tersebut. Pada tumbuhan yang memiliki klorofil (pigmen warna hijau pada tumbuhan) misalnya lebih menyukai warna merah atau biru. Tumbuhan yang bewarna hijau tidak bisa menyerap warna hijau begitu pula tumbuhan bewarna kuning tidak bisa menyerap warna kuning. Cahaya spektrum warna yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman adalah cahaya tampak yang memiliki gelombang terpanjang dan terpendek. Cahaya tampak dengan gelombang terpendek memberi warna hijau dan gelombang terpanjang memberi warna merah dan biru. Hal ini karena fotosintesis akan berjalan lebih efektif pada spektrum warna hijau. Gelombang hijau mempunyai foton yang lebih berenergi dibandingkan dengan merah.

Pada umumnya cahaya yang diperlukan oleh setiap jenis tanaman berbeda-beda tergantung pada sifat fisiologi dan morfologi tanaman tersebut. Setiap tanaman atau jenis pohon mempunyai karakteristik yang berbeda-beda terhadap penangkapan cahaya matahari. Beberapa tanaman yang tumbuh baik di tempat terbuka, sebaliknya ada beberapa tanaman yang dapat tumbuh dengan baik pada tempat teduh/bernaungan. Ada pula tanaman yang memerlukan intensitas cahaya yang berbeda sepanjang periode hidupnya (Sudomo, 2009).

Menurut Ferry (2009), intensitas cahaya yang semakin makin tinggi juga akan meningkatkan daya serap akar pada tanaman. Tanaman yang lebih tahan terhadap naungan adalah tanaman yang mempunyai titik kompensasi cahaya yang rendah. Titik kompensasi cahaya adalah titik di mana intensitas cahaya tidak lagi dapat meningkatkan laju fotosintesa, karena tanaman telah jenuh cahaya. Cahaya memiliki sifat gelombang (wave nature) dan sifat partikel (particle nature). Cahaya yang mencakup bagian dari energi cahaya matahari dengan panjang gelombang antara 390 - 760 nm, cahaya tersebut tergolong cahaya tampak. Kisaran ini merupakan porsi kecil dari kisaran spektrum elektromagnetik (Lakitan, 2014).

2.2.    Tanaman Kacang Hijau (Phaseolus radiates L.)

Gambar 2.1. Phaseolus radiatus L.

Kingdom: Plantae

Subkingdom: Tracheobionta

Super Divisi: Spermatophyta

Divisi: Magnoliophyta

Kelas: Magnoliopsida

Sub Kelas: Rosidae

Ordo: Fabales

Famili: Fabaceae

Genus: Phaseolus

Spesies: Phaseolus radiatus L.

Tanaman kacang hijau memiliki batang berbatang tegak dengan tinggi mencapai 53 cm. Cabang menyamping pada batang utama, berbentuk bulat dan berbulu. Memiliki warna batang dan cabang hijau dan bila sudah tua batang berubah menjadi kecoklatan. Daun pada kacang hijau berjumlah tiga helai dan memiliki letak berseling, tangkai dauan yang cukup panjang. Tanaman ini memiliki daun berwarna hijau dan kekuningan jika sudah layu atau mau gugur. Kacang hijau memiliki bunga berwarna kuning yang akan muncul 28 – 33 hari, tersusun, dalam tandan, dan muncul pada batang. Pada tanaman ini terjadinya bunga terjadinya penyerbukaan sendiri.

Tanaman kacang hijau memiliki polong berbentuk selindris  dengan panjang 6-15 cm dan biasanya berbulu pendek. Pada waktu mudah warna polong berwarna hijau, namun jika suda tua berwarna kehitaman atau coklat. Satu plog berisi 10-15 biji. Ukuran kacang lebih kecil di banding dengan kacang lainnya. Warna kacang hijau kebanyakan berwarna hijau atau hijau mengkilat, dan ada juga berearna kuning, coklat dan hitam.

BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1                      Waktu dan Tempat

Pelaksanaan praktikum Fisologi Tumbuhan pada acara “Pengaruh Spektrum Warna Cahaya Terhadap Laju Pertumbuhan Tanaman Kacang Hijau” dilaksanakan mulai dari hari Sabtu tanggal 10 September 2016 – 19 September 2016 di Bojongjati.

3.2                      Alat dan Bahan

1.      Bibit tanaman kacang hijau

2.      Polybag

3.      Tanah

4.      Mika warna

-          Merah   

-          Hijau

-          Biru

-          Bening

3.3                      Cara Kerja

1.      Siapkan media tanam

2.      Pilih biji kacang hijau yang berkualitas dan homogen

3.      Susunlah tiap-tiap biji kacang hijau ke dalam media tanam, masing-masing 5 biji

4.      Berilah tanda tiap-tiap biji dalam satu media tanam

5.      Buatlah sebuah tabung dengan mika warna yang digunakan untuk menutup bibit sehingga cahaya tidak langsung mengenai tanaman

6.      Amatilah pertumbuhan bibit tanaman tersebut selama seminggu, meliputi tinggi batang, banyaknya daun, dan warna daun

7.      Catat data yang diperoleh lalu bandingkan antara satu bibit dengan bibit lain.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pertumbuhan Tanaman Kacang Hijau

Pertumbuhan adalah proses pertambahan volume yang irreversiabel (tidak dapat kembali) karena adanya pembelahan mitosis atau pembesaran sel dapat pula disebabkan oleh keduanya. Salah satu indikator dari pertumbuhan adalah terjadinya pertambahan tinggi tanaman. Secara sederhana pertambahan tinggi tanaman dapat diamati dari proses perkecambahan, dalam hal ini telah dilakukan pengamatan tinggi tanaman pada perkecambahan tanaman kacang hijau dengan variasi spektrum warna untuk mempengaruhi proses fotosintesis menggunakan mika plastic dengan warna biru, merah, hijau, dan tanpa warna. Tanaman kacang hijau digunakan sebagai objek penelitian karena kacang hijau cenderung mudah ditemukan dan memiliki pertumbuhan yang cepat.

Cahaya merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Cahaya merupakan energi elektromagnetik, yang bagi tumbuhan berklorofil berfungsi untuk membantu proses pengolahan makanan yang disebut fotosintesis. Efek spektrum warna terhadap proses petumbuhan tanaman berbeda-beda tergantung pigment yang dimiliki tumbuhan tersebut. Cahaya spektrum warna yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman adalah cahaya tampak yang memiliki gelombang terpanjang dan terpendek

Perlakuan tanaman dilakukan selama 9 hari dengan masa pengambilan data setiap tiga hari sekali. Tabel 4.1. menunjukkan rata-rata perubahan tinggi tanaman pada setiap perlakuan.

Tabel 4.1. Pengamatan tinggi kecambah kacang hijau dengan perlakuan spektrum warna

Perlakuan	Tinggi (cm)
	H0	H3	H6	H9
F1	5,375	11	14,13	15
F2	5,75	4,62	4,87	2,5
F3	6,125	11,13	10,62	11,37
F4	5,375	10,25	14	15,25

Keterangan:

F1 : mika merah

F2 : mika hijau

F3 : mika biru

F4 : mika bening

Nilai tertinggi dimiliki oleh F1 dan F4 dengan pertumbuhan tinggi batang mencapai 15 cm pada hari ke-9. F1 dengan perlakuan spektrum warna merah memiliki gelombang cahaya antara 675-700 nm, dan F3 dengan perlakuan spektrum warna biru memiliki gelombang cahaya antara 425-450 nm, kedua warna tersebut memiliki gelombang yang mudah di serap oleh tanaman. F2 dengan perlakuan spektrum warna hijau memiliki gelombang cahaya antara 525-550 nm, gelombang tersebut merupakan gelombang yang sulit di serap oleh tanaman. Sedangkan F4 sebagai kontrol merupakan gabungan dari berbagai macam panjang gelombang.

Gambar 4.1. Grafik pertambahan tinggi kecambah kacang hijau

Berdasarkan gambar 4.1. perlakuan F1, F3, dan F4 memperlihatkan grafik yang naik pada setiap hari pengamatan. Hal tersebut dikarenakan, pada perlakuan tersebut memiliki gelombang cahaya yang mudah diserap tanaman seperti disebutkan sebelumnya.

Kemampuan setiap objek untuk melakukan pertumbuhan berbeda, hal ini terlihat dari adanya tanaman yang duluan tumbuh dari tanaman yang lain dalam satu jenis. Pada objek yang ditutup dengan spektrum yang berwarna biru lebih cepat berkecambah atau tumbuh, kemudian diiukti oleh yang berwarna merah, berwarna bening, dan berwarna hijau.

Hasil dari praktikum ini sesuai dengan literature yang mengatakan bahwa spektrum warna cahaya yang baik untuk proses fotosintesis yang berhubungan dengan pertumbuhan ternyata spektrum warna biru. Karena cahaya berwarna biru yang tidak segera diserapakan dipantulkan berulang-ulang di dalam sel fotosintesis sampai akhirnya diserap oleh klorofil dan menyumbangkan energi untuk fotosintesis sehingga lebih cepat melakukan pertumbuhan, mulai dari pertambahan tinggi. Selain itu, karena cahaya biru merupakan cahaya yang tidak terang, sehingga di bagian bawah spektrum berwarna biru ini akan tampak gelap.

Seperti yang telah kita ketahui bahwa di dalam tempat yang gelap, hormon auksin sebagai hormon pertumbuhan akan bekerja secara optimal sehingga akan terus melakukan pertumbuhan. Karena dalam praktikum ini bagian samping tidak mendapat sinar, sehingga terjadi pertambahan tinggi/pertumbuhan primer. Aktivitas auksin yang terus berlanjut, sementara cahaya datang dari bagian atas, sehingga tanaman semakin tinggi.

Selain peranan cahaya dan hormone, beberapa factor lain baik internal maupun eksternal turut serta mempengaruhi laju pertumbuhan dari setiap tanaman. Selain itu yang terpenting adalah factor gen dan kekuatan tanaman dalam mempertahankan hidupnya sehingga pertumbuhan dan perkembangan tanaman dapat maksimal.

BAB V

PENUTUP

5.1   Kesimpulan

Dari penelitian pertumbuhan kacang hijau dengan perlakuan spektrum warna yang berbeda dapat disimbulkan sebagai berikut:

1.      Setiap warna spektrum cahaya akan memberikan pengaruh yang berbeda-beda pada setiap pertumbuhan tanaman.

2.      Pengaruh spektrum cahaya warna merah sangatlah jauh dibandingkan dengan spektrum cahaya warna lainnya, dapat kita lihat pada tabel pengamatan diatas

5.2   Saran

Dari penelitian yang telah dilakukan,  ada beberapa saran yang dapat dipertimbangkan sebagai perbaikan untuk penelitian selanjutnya yaitu sebaiknya menggunakan jumlah pengulangan tanaman lebih dari 5 untuk mrngantisipasi apabila ada tanaman yang mati atau patah ketika masa pangamatan. Selain itu perlu dilakukan pula pengamatan terhadap jenis tanaman kacang lain untuk melihat  tingkat pertumbuhan tanaman lain dalam spektrum warna yang berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

http://dokumen.tips/documents/pengaruh-warna-spektrum-cahaya-terhadap-laju-pertumbuhan-tanaman-terong.html

http://spaceinyourhand.blogspot.co.id/2011/03/oleh-kelompok-praktikum-biologi-kelas.html

http://pengantar-ilmu-pertanian-di-indonesia.blogspot.co.id/2014/10/pengaruh-cahaya-terhadap-kecepatan.html

http://fredikurniawan.com/klasifikasi-dan-morfologi-tanaman-kacang-hijau/

http://www.petanihebat.com/2013/04/klasifikasi-dan-morfologi-tanaman.html

https://excitonindo.wordpress.com/2008/02/19/mengenal-warna-dan-cahaya/

Ferry, Y., Bambang, E.T, Dan Enny, R. 2009. Pengaruh Intensitas Cahaya Dan Umur Panen Terhadap Pertumbuhan, Produksi, Dan Kualitas Hasil Temulawak Di Antara Tanaman Kelapa. Bul. Littro, 20 (2) : 135-137

Sudomo, A. 2009. Pengaruh Naungan Terhadap Pertumbuhan Dan Mutu Bibit Manglid (Manglieta Glauca Bi). Tekno Hutan Tanaman, 2(2) : 60

Lakitan, B. 2014. Dasar-dasar Fisiologis Tumbuhan. Jakarta : Rajawali Press.