Laporan Fisiologi Tumbuhan : Kurva Sigmoid Pertumbuhan

I. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Pertumbuhan merupakan proses pertambahan ukuran sel, volume sel, berat,  tinggi, dan ukuran lainnya yang bisa dinyatakan secara kuantitatif (dapat  diukur dan dihitung dengan bilangan). Pertumbuhan sendiri menunjukkan suatu pertambahan dalam ukuran dengan menghilangkan konsep-konsep yang menyangkut perubahan kualitas seperti halnya pengertian mencapai ukuran penuh atau kedewasaan yang tidak relevan dengan pengertian proses pertumbuhan.

Pertumbuhan sendiri dapat diukur sebagai pertambahan panjang, lebar, atau luas, juga dapat diukur berdasarkan pertambahan volume, massa atau berat (segar atau kering). Pola pertumbuhan dapat dibagi dalam tiga fase pertumbuhan yaitu pertama fase logaritmik atau fase eksponensial, kemudian fase linier dan yang terakhir fase penurunan kadar cepat pertumbuhan yang kemudian disebut penuaan (senescene). Peningkatan kadar cepat pertumbuhan terjadi selama fase linier dan menurun menuju nol selama proses penuaan.

Tanaman secara alamiah tanaman sudah mengandung hormon pertumbuhan seperti Auksin, giberelin dan Sitokin yang dalam tulisan ini diistilahkan dengan hormon endogen. Kebanyakan hormon endogen di tanaman berada pada jaringan meristem yaitu jaringan yang aktif tumbuh seperti ujung-ujung tunas/tajuk dan akar. Tetapi karena pola budidaya yang intensif yang disertai pengelolaan tanah yang kurang tepat maka kandungan hormon endogen tersebut menjadi rendah/kurang bagi proses pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman. Akibatnya sering dijumpai pertumbuhan tanamaman lambat, kerontokan bunga/ buah, ukuran umbi/buah kecil yang merupakan sebagian tanda kekurangan hormon (selain kekurangan zat lainnya seperti unsur hara). Oleh karena itu penambahan hormon dari luar (hormon eksogen) seperti produk hormonik yang mengandung hormon Auksin, giberelin dan Sitokinin organik (Non sintetik/kimia) mutlak diperlukan untuk menghasilkan pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman yang optimal.

1.2 Tujuan

            Meneliti laju tumbuh tanaman sejak embrio dalam biji, stadia vegetative sampai tumbuhan mencapai stadia generative.

1.3. Hipotesis

 Tanaman memiliki laju tumbuh sejak dari embrio dalam biji, stadia vegetative dan stadia generatif . Ditandai dengan pertambahan tinggi tanaman, jumlah dau pada stadia vegetatif dan jumlah bunga pada stadia generatif. Tinggi tanaman dan jumlah daun mengalami 3 fase perumbuhan, yaitu fase logaritmik, fase linear, dan fase penuaan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang tidak dapat dibalikkan dalam ukuran pada sistem biologi. Secara umum pertumbuhan berarti pertambahan ukuran karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertumbuhan itu bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertumbuhan biologis terjadi dengan dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain. Pertambahan volume sel dan pertambahan jumlah sel. Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan akumulasi protein, sedangkan pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel (Kaufman, 1975).

Pada setiap tahap dalam kehidupan suatu tumbuhan, sensitivitas terhadap lingkungan dan koordinasi respons sangat jelas terlihat. Tumbuhan dapat mengindera gravitasi dan arah cahaya dan menanggapi stimulus-stimulus ini dengan cara yang kelihatannya sangat wajar bagi kita. Seleksi alam lebih menyukai mekanisme respons tumbuhan yang meningkatkan keberhasilan reproduktif, namun ini mengimplikasikan tidak adanya perencanaan yang disengaja pada bagian dari tumbuhan tersebut (Campbell, 2002).

Pada batang yang sedang tumbuh, daerah pembelahan sel batang lebih jauh letaknya dari ujung daripada daerah pembelahan akar, terletak beberapa sentimeter dibawah ujung (tunas). Sedangkan pertambahan panjang tiap lokus pada akar tidak diketahui pertambahan panjang terbesar dikarenakan kecambah mati (Salisbury dan Ross, 1996).

Kurva sigmoid yaitu pertumbuhan cepat pada fase vegetatif sampai titik tertentu akibat pertambahan sel tanaman kemudian melambat dan akhirnya menurun pada fase senesen (Tjitrosoepomo, 1999).

III. METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Waktu dan Tempat percobaan

Tempat Percobaan : Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian

        Universitas Syah Kuala.

Waktu Percobaan   : Jumat, 21 Maret 2014 pukul 10:00-12:00 WIB.

3.2. Bahan dan Alat Percobaan

Bahan : - Jagung (Zea mays)

             - Kedelai (Glicine max)

             - Tomat (Lycopersicum esculentum)

Alat    : - Kertas millimeter/mistar

             - pisau silet

             - pot/polybag yang berisi campuran tanah dan pupuk kandang dengan

   perbandingan 2:1, dua pot untuk setiap kelompok.

3.3. Prosedur Percobaan

1. Benih direndam dalam gelas piala selama 2-3 jam.

2. 10 benih yang baik di gunakan dalam percobaan.

3. 3 benih di kupas dan di buka kotiledonnya, panjang pada embrio di ukur

     dengan kertas millimeter dan juga nilai rata-ratanya.

4. benih tersebut di tanam di dalam pot,disiram secukupnya dan di pelihara di

     dalam rumah kaca sampai berbunga, 2 tanaman disisakan pada umur 14 hari

     setelah tanam.

5. pengamatan yang diadakan sebagai berikut :

    a. tinggi tanaman diukur (mulai dari pangkal akar hingga titik pertumbuhan

        tertinggi) pada umur 7,14,21,28,35,42,49,56 hari setelah tanam (tiap minggu

        sampai tanaman berbunga.

    b. pengukuran dilakukan terhadap 2 tanaman, dan sisanya dibuang.

    c. rata-rata tinggi dari tiap-tiap seri pengukuran ditentukan.

    d. umur tanaman pada setiap pertumbuhan (vegetative (V) dan Generatif (R)).

        Stadia vegetative ditandai dengan betambahnya jumlah daun pada jagung

        atau cabang primer pada kedelai yang ditandai dengan V1,V2, ... dst,

        sedangkan stadia generative ditandai mulai dari saat berbunga, pengisian biji

        ditandai dengan R1,R2,... dst.

7. Grafik tinggi tanaman dan stadia pertumbuhan tanaman(termasuk petiolnya)

     sebagai koordinat dan waktu pengukuran (umur tanaman) sebagai absisinya

     dibuat.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Parameter : Tinggi Tanaman (cm)

Umur tanaman	Sampel		TOTAL	Rata-rata
	1	2
7	4.5	3.8	8.3	4.15
14	5	4.5	9.5	4,75
21	11.5	11.5	23	11.5
28	17	16	33	16.5
35	21.5	19	40.5	20.24
42	22	20.5	42.5	21.25
49	25.5	24	49.5	24.47
56	28.5	26.5	55	27.5

Parameter : Jumlah Daun (stadia pertumbuhan vegetatif (V))

Umur tanaman	Sampel		TOTAL	Rata-rata
	1	2
7 (V1)	2	2	4	2
14 (V2)	4	4	8	4
21 (V3)	6	6	12	6
28 (V4)	8	7	15	7.5
35 (V5)	12	10	22	11
42 (V6)	11	11	22	11
49(V7)	9	10	19	9.5
56 (V8)	8	9	17	8.5

Parameter : Jumlah bunga dan terbentuknya polong (stadia pertumbuhan

                                  generatif (R))

Umur tanaman	Sampel		TOTAL	Rata-rata
	1	2
7	-	-	-	-
14	-	-	-	-
21	-	-	-	-
28	-	-	-	-
35	-	-	-	-
42 (R1)	5	2	7	3.5
49 (R2)	13	5	18	9
56 (R3)	15	6	21	10.5

4.2. Pembahasan

Percobaan mengenai kurva sigmoid ini bertujuan untuk mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman. Pada percobaan ini dilakukan pengamatan menggunakan 10 biji kacang kedelai yang direndam dalam air selama 2-3 jam. Setelah direndam dalam gelas piala, diambil 3 biji kacang merah lalu dikupas bagian kulit luarnya. Hal ini dilakukan untuk menghitung panjang kotiledon biji kacang merah Phaseolus vulgaris. Kemudian  7 biji lainnya ditanam kedalam  polybag.

Percobaan ini dimulai dengan merendam biji kacang kedelai dalam air dengan maksud untuk memecah dormansinya. Kemudian mengukur panjang embrio beberapa sampel biji untuk melihat dan memastikan keadaan embrio sebelum ditanam. Kemudian sampel yang lain dari biji ditanam pada polybag untuk dilihat pertumbuhan dari tinggi tanaman sampai stadia generatif  yang di ukur setiap hari ke-7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, dan 56.

Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa tinggi tanaman mengalami kenaikan, kenaikan mula-mula tidak begitu cepat, namun lama kelamaan terus meningkat yaitu dari rata-rata 4.75 cm menjadi 11.5 cm, kemudian 16.5 cm lalu 20.24 cm, 24.47 cm dan 27.5 cm. Kenaikan ini menunjukkan ukuran kumulatif dari waktu ke waktu, dimana tanaman pada saat ini berada pada fase logaritmik. Hal ini sesuai dengan literatur Srigandono (1991) yang menyatakan bahwa kurva menunujukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dari waktu. Fase logaritmik berarti bahwa laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan ukuran organisme.

Dari hasil pengamatan diketahui bahwa jumlah daun mengalami kenaikan. Pada mumur ke-7, ke-14 dan ke-21, pertumbuhan daun meningkat, dari 2 helai menjadi 4 helai kemudian menjadi 6 helai. Pada saat ini tumbuhan mengalami fase logaritmik, dimana laju pertumbuhan (v) sejalan dengan waktu (t). Pada umur ke-28, ke-35dan ke-42, laju pertumbuhan berlangsung konstan, yaitu dari rata-rata 7.5 helai menjadi 11 helai dan tetap 11 helai pada umur ke-42. Saat ini tumbuhan memasuki fase linear. Pada umur ke-49 dan ke-56, jumlah daun meurun, yaitu dari 9.5 helai menjadi 8.5 helai. Pada saat ini tumbuhan memasuki fase penuaan yang dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun. Dan tanaman sudah memasuki stadia generatif pada umur ke-42, ke-49, dan ke-56. Pertumbuhan generatif (pembungaan dan terbentu polong) meningkat dari 3.5 bunga menjadi 9 bunga kemudian menjadi 10.5 polong.  Hal ini sesuai dengan literatur Salisbury dan Ross (1992) yang menyatakan bahwa pada fase logaritmik, ukuran (v) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti bahwa laju pertumbuhan (^dv/_dt) lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Pada fase linear, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua. 

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1.      Kurva sigmoid yaitu menggambarkan pertumbuhan tanaman secara cepat pada fase vegetatif sampai titik tertentu akibat pertambahan sel tanaman kemudian melambat dan akhirnya menurun pada fase senesen.

2.      Tumbuh adalah kenaikan volume yang tidak dapat balik,besarnya pertumbuhan per satuan waktu disebut laju tumbuh.

3.      Percobaan mengenai kurva sigmoid ini bertujuan untuk mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman.

4.      Percobaan ini dimulai dengan merendam biji kacang kedelai dalam air dengan maksud untuk memecah dormansinya.

5.2. Saran

Sebaiknya pengukuran parameter tinggi tanaman dilakukan secara rutin setiap minggunya sehingga data yang diperoleh lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell. 2002.. Analisis Pertumbuhan Tanaman. Gadjah Mada University Press : Yogyakarta

Kaufman, P. B. 1975.  Laboratory Experiment in Plant Physiology. Macmillan Publishing Co., Inc : New York

Kimbal, 1992. Tinjauan Konseptual Model Pertumbuhan dan Hasil Tegakan Hutan. USU-Digital Library : Medan

Salisbury, F.B dan C.W. Ross. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid Tiga Edisi Keempat. ITB-Press : Bandung

Tjitrosoepomo, G. 1999. Botani Umum 2. Angkasa : Bandung