Kurva Sigmoid Pertumbuhan Tanaman

Laporan  Percobaan Kurva Sigmoid Pertumbuhan Tanaman Phaseolus vulgaris

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

            Setiap organisme di alam akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Perkembangan meliputi 3 proses yaitu morfognesis, diferensiasi dan pertumbuhan, sedangkan pertumbuhan itu sendiri merupakan peningkatan ukuran organisme sebagai akibat dari pertambahan (pembelahan) jumlah sel, volume, ukuran dan banyaknya matriks intraselluler selnya. Akibat dari pertumbuhan adalah terjadinya pertambahan panjang, lebar diameter dan dengan secara pasti akan diikuti pertambahan berat orgnisme (Umar, 2013).

            Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan volume secara irreversibel karena banyak organ tanaman yang telah dewasa mengalami perubahan volume sepanjang siang dan malam karena perubahan sementara kandungan air turgitasnya. Pada umumnya pertumbuhan daerah pertumbuhan terletak dibagian bawah meristem apikal dari tunas dan akar Kebanyakan pertumbuhan terjadi pada fase pendewasaan sel hanya sedikit kenaikan volumenya (Umar, 2013).

            Besarnya pertumbuhan per satuan waktu disebut laju tumbuh. Laju tumbuh suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dalam suatu grafik, dengan laju tumbuh pada ordinat dan waktu pada absisi, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk S atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid pertumbuhan ini berlaku bagi tumbuhan lengkap, bagian-bagiannya ataupun sel-selnya (Latunra, 2014).

            Adapun cara untuk  melihat  laju  pertumbuhan  dan faktor-faktor yang ada

 dalam pertumbuhan maka dibuat kurva sigmoid dari pertumbuhan. Berdasarkan uraian di atas maka dilakukan percobaan tentang kurva sigmoid pertumbuhan yang dialami oleh kacang merah Phaseolus vulgaris.

I.2 Tujuan Percobaan

            Tujuan percobaan ini adalah mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman kacang merah Phaseolus vulgaris.

I.3 Waktu dan Tempat Percobaan

            Percobaan ini dilaksanakan pada hari Selasa, 18 Maret 2014, pukul 14.00-16.00 WITA, bertempat di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar. Pengamatannya dilakukan selama 14 hari, sejak hari Selasa, 18 Maret 2014 sampai hari Senin, 31 Maret 2014.

Download File Lengkap

kontrol fotoperiodisitas terhadap pembungaan pada tanaman pacar air Impatiens balsamina.

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

            Pada beberapa tumbuhan bunga merupakan organ reproduksi yang sangat penting, khususnya tumbuhan angiospermae. Bunga merupakan salah satu hasil dari perkembangan yang nyata dari suatu tumbuhan. Kemunculannya merupakan kejadian yang lazim terjadi pada setiap pertumbuhan. Kebanyakan tumbuhan, proses terbentuknya bunga sangat dipengaruhi oleh faktor. Beberapa tumbuhan harus mengalami periode suhu rendah selama fase vegetatifnya sebelum terbentuk bunga, sedangkan tumbuhan lain akan berbunga bila mendapatkan cahaya yang cukup. Pengaruh lamanya penyinaran pada proses pembentukan bunga dan perkembangan tumbuhan disebut fotoperiodisme (Latunra, 2014).

            Fotoperiodisitas (panjang hari) merupakan perbandingan antara lamanya waktu siang dan malam hari. Di daerah tropis panjang siang dan malam hampir sama. Makin jauh dari equator (garis lintang besar), perbedaan antara panjang siang dan malam hari juga makin besar (Indramawan, 2009).

            Fotoperiodisitas dikenal sebagai biological clock untuk membuat mekanisme waktu yang berubah-ubah. Biological clock adalah mekanisme fisiologis untuk pengaturan waktu. Diantara tumbuhan tingkat tinggi, beberapa jenis tumbuhan berbunga dengan hari panjang (long day plants), yang lain berbunga dengan hari pendek (kurang dari 12 jam) dikenal sebagai short day plants (Ansal, 2008).

            Berdasarkan beberapa teori diatas, untuk membuktikan pengaruh fotoperiodisitas terhadap pembungaan maka dilakukanlah percobaan kontrol fotoperiodisitas terhadap pembungaan pada tanaman pacar air Impatiens balsamina.

I.2 Tujuan

            Tujuan percobaan ini adalah melihat pengaruh fotoperiodisme terhadap pembentukan bunga pada tanaman pacar air Impatiens balsamina.           

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

            Fotoperiodisitas mempengaruhi beberapa aspek pada pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan dapat ditunjukkan dengan mengukur tinggi tanaman, panjang dan lebar daun serta berdasarkan pengamatan diameter dan anatomi batang. Perkembangan tumbuhan merupakan bentuk diferensiasi suatu perubahan dalam tingkat yang lebih tinggi yang menyangkut spesialisasi dan organisasi secara anatomi dan fisiologi, selain itu terjadi karena pembelahan sel (Hopkins, 1995).

            Pola perkembangan tumbuhan ditentukan oleh kerja sama antara faktor genetik serta faktor lingkungan. Faktor lingkungan merupakan faktor yang sangat erat hubungannya dengan kehidupan tanaman yang akan mempengaruhi proses fisiologi dalam tanaman. Semua proses fisiologi akan dipengaruhi oleh temperatur dan beberapa proses akan tergantung dari cahaya.  Cahaya merupakan salah satu kunci penentu dalam metabolisme dan fotosintesis tanaman. Cahaya dibutuhkan oleh tanaman mulai dari proses perkecambahan biji sampai dewasa. Tanaman yang kekurangan cahaya pada saat perkecambahan akan menimbulkan gejala etiolasi. Kekurangan cahaya matahari akan mengganggu proses fotosintesis dan menekan pertumbuhan (Lakitan, 1996).

            Setiap tanaman memiliki tanggapan yang berbeda-beda terhadap kualitas cahaya. Hal ini diketahui dari perbedaan panjang gelombang yang distribusinya berbeda pada pagi dan sore hari. Pada pagi hari umumnya lebih banyak panjang gelombang pendek dan semakin berkurang pada sore hari. Oleh karena itu efektifitas fotosintesis maksimal pada siang hari (Lakitan, 1996).

            Penggunaan cahaya yang maksimal sangat penting untuk mendapatkan produktivitas yang tinggi. Pengaruh utama cahaya terhadap tanaman adalah pada proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman, yaitu melalui fotosintesis dan fototropisme. Pengaruh yang lain adalah fotomorfogenesis yaitu melalui pengendalian morfogenesis oleh cahaya. Beberapa hal yang dipengaruhi oleh pencahayaan adalah produksi klorofil, pembukaan dan penutupan stomata, pemanjangan daun, dan perkembangan akar, di mana dengan penyerapan cahaya maksimal akan memacu pengaktifan amino levurinic acid yang digunakan sebagai prekursor biosintesis klorofil. Peningkatan biosintesis klorofil akan meningkatkan proses fotosintesis dan akhirnya akan memacu pertumbuhan tanaman (Salisbury dan Ross, 1995).

            Faktor utama yang dibutuhkan untuk memicu pembungaan adalah panjang malam yang memadai. Periodisitas pada tanaman diatur oleh phytochrome yang terdapat dalam daun. Phytochrome adalah protein molekul homodimer yang memiliki dua bentuk yang dapat saling bertukar, yaitu P_R yang mengabsorbsi cahaya merah (red) dengan panjang gelombang 660 nm dan P_FR yang mengabsorbsi cahaya far red dengan panjang gelombang 730 nm. Absorbsi cahaya merah oleh P_R  akan mengubah menjadi P_FR. Absorbsi cahaya far red oleh P_FR mengubahnya menjadi P_R. Sinar matahari mengandung banyak cahaya merah pada siang hari, sehingga seluruh P_R akan terkonversi menjadi P_FR. Sedangkan pada kondisi gelap P_FR secara otomatis akan berubah menjadi P_R (Gambar 1). Akumulasi P_R  akan mengaktifkan pelepasan sinyal kimiawi yang disebut florigen sebagai sinyal pembungaan (Kimball, 1990).

            Adanya sifat kepekaan terhadap fotoperiodisitas, menyebabkan tanaman cepat berbunga dan cepat memasuki fase generatif. Dengan demikian, pertumbuhan tanaman akan menurun. Bila pertumbuhan vegetatifnya menurun yang ditandai dengan penurunan tinggi tanaman, diameter batang, dan jumlah bobot batang, sehingga akan menyebabkan hasil serat lebih rendah dibandingkan dengan varietas yang pertumbuhan vegetatifnya terus berlangsung panjang (Hamida dan Nugraheni, 2012).

            Sejumlah spesies terbukti kurang peka terhadap faktor panjang penyinaran, tetapi hal ini menentukan apakah tanaman tersebut hanya akan membentuk bagian vegetatif saja, tetapi panjang penyinaran juga akan menentukan apakah tanaman tersebut akan membentuk internodus yang panjang atau lebih pendek dari internodus normal. Pada tanaman hari pendek, panjangnya penyinaran merupakan faktor pembatas yang berakibat membentuk vegetatif yang besar sedangkan fase pembungaannya akan terhambat. Sedangkan tanaman hari panjang, jika tanaman pada daerah yang panjang penyinarannya lebih pendek akan menunjukkan pertumbuhan internodus yang lebih pendek dan cenderung membentuk roset serta masa pembungaannya akan terhambat. Jadi selama pertumbuhan fase vegetatif tersebut diusahakan jatuh pada bulan yang memiliki fotoperiode panjang (Hamida dan Nugraheni, 2012).

            Pada kebanyakan kasus, rangsangan yang memulai proses pembuangan tampaknya berasal dari luar. Suhu seringkali berfungsi sebagai perangsang kritis. Hal ini terutama benar bagi spesies biennial, yakni tumbuhan yang memerlukan dua musim tumbuh agar dapat melengkapi daur hidupnya. Bit, wortel, bayam merupakan tiga tanaman biennial yang sering dijumpai. Pada musim tumbuh yang pertama, tumbuhan tersebut mengembangkan akar, batang yang pendek, dan sekelompok daun. Selama musim ini, makanan disimpan dalam sistem perakaran. Dengan datangnya cuaca yang dingi, maka pucuknya akan mati. Musim berikutnya bunga terbentuk pada pertumbuhan pucuk yang baru. Setelah proses reproduksi lengkap, seluruh tanaman mati. Akan tetapi, perbungaan tidak terjadi pada musim kedua, kecuali jika tanaman dibiarkan dalam cuaca dingin selam musim dingin. Masih ada faktor lain yang memicu proses pembungaan pada banyak spesies tumbuhan yaitu perubahan pada interval penyinaran sehari-hari terhadap tumbuhan (Kimball, 1990).

            Pada tanaman kenaf dan rosela, pengaruh cahaya yang penting adalah fotoperiodisitas (panjang hari). Kekurangan cahaya memiliki pengaruh yang langsung terhadap proses-proses fisiologi. Bila cahaya kurang, proses respirasi dan fotosintesisnya tidak dapat terlaksana dengan baik, maka akan menghambat proses pembentukan akar, sehingga pertumbuhan tidak kontinu pada seluruh bagian tanaman. Selain itu berkurangnya efisiensi fotosintesis dapat menyebabkan laju penyerapan unsur hara rendah, karena antara fotosintesis dan penyerapan hara memiliki hubungan yang erat. Makin tinggi laju fotosintesis, maka penyerapan hara juga makin meningkat. Radiasi yang rendah akan menyebabkan kurangnya penyerapan unsur yang diberikan dalam bentuk pupuk, serta dapat mengurangi efisiensi pemupukan terutama pupuk yang mudah hilang (Hamida dan Nugraheni, 2012).

            Organisme yang berbeda menggunakan perubahan musiman bertahap penyinaran yang dapat mengatur waktu proses perkembangan yang beragam, seperti peralihan menuju bunga pada tumbuhan. Florigen adalah sistemik Sinyal yang dibentuk pada daun terpapar isyarat lingkungan spesifik, terutama photoperiodik, dan mampu memicu induksi bunga di beberapa spesies. Contohnya pada markisa Passiflora edulis. Pembentukan bunga setelah pembentukan sepal /daun kelopak membutuhkan fotoperiode yang panjang. Penelitian mengenai markisa kuning menunjukkan tidak adanya bunga di bawah day lengths (hari panjang) di bawah 11 hingga 12 jam. Pada 'PD', bunga tidak berkembang dengan suhu yang hangat di atas 28°C dalam penyinaran apapun (Nave et al., 2010).

Sumber: http://onlinelibrary.wiley.com

Gambar: Perkembangan bunga markisa Passiflora edulis (Nave et al., 2010)

            Analisis cahaya-mikroskop tahap perkembangan bunga markisa dengan LDS. (a-l) tahap perkembangan dari bunga, diambil dari bagian membujur dari puncak dari tanaman yang terkena LDs. Pucuk apikal meristem (SAM) memproduksi berturut-turut daun, l, primordia. Pada dasar bawah daun dari primordial ini, sulur meristem, t_m, Dibentuk (a-c). Tahap dalam pengembangan bunga adalah pembentukan dari bunga yang terpisah, f, primordial pada sayap dari meristem sulur (d). pada tahap II, bract pertama, b₁ , Primordial adalah terbentuk (e, f). Pembentukan tambahan tanda bract primordia tahap III (g, h). Sepal daun, s, primordia terbentuk pada tahap IV ketika tangkai, pd, mulai memanjangkan (i), dan kelopak, p, primordia muncul pada tahap V (j). Benang sari, st, primordia yang terbentuk pada Tahap VI (k), dan ginesium, g, primordial pada tahap VII (i). Skala bar adalah 0,1 mm untuk semua panel (Nave et al., 2010).

            Salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah intensitas cahaya. Tanaman yang diletakkan di tempat yang teduh, akan tumbuh dengan ciri-ciri berdaun hijau tua, pertumbuhannya lebih lambat namun stomatanya berjumlah sedikit namun ukurannya besar, perakaranya tidak terlalu lebat. Berbeda tanaman yang ditanamam ditempat yang mendapatkan banyak cahaya, maka tanaman itu akan memiliki ciri-ciri berdaun hijau muda, stomatanya berukuran kecil dan berjumlah banyak, perakarannya lebih lebat dan pertumbuhannya lebih cepat. Beberapa proses dalam perkembangan tanaman yang dikendalikan oleh cahaya antara lain perkecambahan, perpanjangan batang, perluasan daun, sintesis klorofil, gerakan batang, gerakan daun, pembukaan bunga, dan dominasi tunas (Latunra, 2014). 

            Cahaya matahari mempunyai peranan besar dalam proses fisiologi tanaman seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, menutup dan membukanya stomata, dan perkecambahan tanaman serta metabolisme tanaman hijau (Salisbury dan Ross, 1995).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat

            Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah polybag, silet, mikroskop, deck glass, objek glass dan kamera.

III.2 Bahan

            Bahan yang digunakan dalam percobaan biji tanaman pacar air Impatiens balsamina, tanah dan air.

III.3 Cara Kerja

            Cara kerja dari percobaan ini adalah:

1.    Memilih dan menyemaikan biji pacar air Impatiens balsamina pada polybag yang telah diisi tanah dan memeliharanya selama 4 minggu.

2.    Mengamati perkembangan biji selama satu bulan.

3.    Memelihara tanaman pacar air Impatiens jika setelah berumur satu bulan, selama beberapa hari di bawah kondisi cahaya yang normal.

4.    Meletakkan satu polybag di tempat yang mendapatkan cahaya pendek (8 jam terang, 16 jam gelap), dan 1 polybag lainnya pada tempat yang mendapat cahaya panjang (16 jam terang dan 8 jam gelap).

5.    Mengambil tanaman tersebut setelah di beri perlakuan fotoperiode, kemudian mengiris dan memeriksa dengan menggunakan mikroskop untuk mengetahui ada tidaknya struktur bunga (primordial bunga).

DAFTAR PUSTAKA

Ansal,  B.,  2008. Faktor Pembatas dan Lingkungan Fisik. UI Press, Jakarta.

Hamida, R., dan Suminar Diyah Nugraheni, 2012. Fotoperiodisitas Dan     Hubungannya Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Kenaf (Hibiscus           cannabinus L.) dan Rosela (Hibiscus sabdariffa L.).             Http://balittas.litbang.deptan.go.id. Diakses pada tanggal 2 Mei 2014, pukul           21.00 WITA, Makassar.

Hopkins, W. G., 1995. Introduction to Plant Physiology Second Edition. John         Wiley & Sons Inc., Canada.

Indramawan,  S.,  2009. Pembungaan Angiospermae. Universitas Gadjah Mada    Press, Yogyakarta.

Kimball, J. W., 1990.  Biologi Jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Lakitan, B., 1996. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. Grafindo            Persada, Jakarta.

Latunra, A. I., 2014. Penuntun Praktikum Struktur Perkembangan Tumbuhan II.    Jurusan Biologi. Universitas Hasanuddin, Makassar.

Nave, N., et al., 2010. Flower development in the passion fruit Passiflora edulis      requires a photoperiod-induced systemic graft-transmissible signal.     Http://onlinelibrary.wiley.com. Plant, Cell and Environment Vol. 33 (No.1),             hal. 2065-2083.

Salisbury, F. B. dan C. W., Ross, 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid Tiga. Penerbit     Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Laporan Percobaan Kecepatan Fotosintesis

Laporan Praktikum Percobaan Kecepatan Fotosintesis Pada Tanaman  Hydrilla verticillata

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

            Di dunia ini, organisme dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tidak henti-hentinya dimana sumber energi tersebut tersimpan dalam molekul-molekul organik. Tumbuhan hijau merupakan organisme yang dapat menghasilkan suatu energi dengan jalan menangkap energi matahari yang digunakan untuk sintesis molekul-molekul organik kaya energi dari senyawa anorganik  H₂O dan CO. Hal ini menyebabkan tumbuhan hijau memiliki sifat autotrof dengan kebalikan dari sifat tersebut yaitu heterotrof yang dimiliki oleh organisme yang hidupnya bergantung pada organisme autotrof sebagai contoh yaitu hewan dan manusia (Handoko dan Fajariyanti, 2008).

             Selanjutnya tumbuhan hijau dalam menghasilkan suatu energi bergantung pada proses fotosintesis. Fotosintesis merupakan penambatan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi senyawa organik dan menghasilkan suatu energi yang digunakan tumbuhan hijau untuk pertumbuhan. Proses fotosintesis dapat berlangsung karena adanya organ pada tumbuhan yang disebut klorofil. Di dalam klorofil terdapat organel yang disebut kloroplas. Kloroplas berwarna hijau disebabkan adanya empat tipe utama pigmen yaitu klorofil a dan b yang berwarna hijau serta xanthofil dan karoten yang berwarna kuning-oranye. Klorofil sangat berperan bagi kelangsungan proses fotosintesis karena klorofil mampu menangkap cahaya matahari yang merupakan radiasi elektromaknetik pada spektrum kasat mata (Handoko dan Fajariyanti, 2008).

            Berdasarkan dasar teori di atas, maka dilakukanlah percobaan tentang kecepatan fotosintesis pada tanaman hydrila Hydrilla verticillata.

I.2 Tujuan Percobaan

            Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui pengaruh cahaya terhadap kecepatan fotosintesis dengan mengukur oksigen yang dihasilkan.

           

BAB I

TINJAUAN PUSTAKA

            Fotosintesis adalah suatu proses yang hanya terjadi pada tumbuhan yang berklorofil dan bakteri fotosintetik, dimana energi matahari (dalam bentuk foton) ditangkap dan diubah menjadi energi kimia (ATP dan NADPH). Energi kimia ini akan digunakan untuk fotosintesa karbohidrat dari air dan karbon dioksida. Jadi, seluruh molekul organik lainnya dari tanaman disintesa dari energi dan adanya organisme hidup lainnya tergantung pada kemampuan tumbuhan atau bakteri fotosintetik untuk berfotosintesis (Devlin, 1975).

            Fotosintesis adalah suatu proses pada tumbuhan hijau untuk menyusun senyawa organik dari karbondioksida dan air. Proses fotosintesis hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau klorofil yang terletak pada organel sitoplasma tertentu yang disebut kloroplas. Reaksi keseluruhan dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut (Loveless,1991):

 CO₂                +    H₂O   + Energi Cahaya                                (CH₂O)    +     O₂ (karbon dioksida)  (air)                                  klorofil    (bahan organik)  (oksigen)                                 

            Fotosintesis merupakan suatu sifat fisiologi yang hanya  dimiliki khusus oleh tumbuhan yaitu suatu kemampuan menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh tanaman dimana peristiwa ini hanya berlangsung jika ada cukup cahaya. sehingga dapat dikatakan bahwa fotosintesis atau asimilasi zat karbon merupakan proses dimana zat-zat anorganik H₂O dan CO oleh klorofil dirubah menjadi zat organik karbohidrat dengan pertolongan cahaya atau sinar (Dwidjoseputro, 1989).

            Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang dimana dalam jaringan tersebut mengandung klorofil (pigmen hijau) yang merupakan salah satu pigmen fotosintesis yang mampu menyerap energi cahaya matahari (Handoko dan Fajariyanti, 2008).

Sumber: http://www.jurnal.fkip.uns.ac.id/

Gambar: Penampang melintang daun (Handoko dan Fajariyanti, 2008).

            Klorofil merupakan pigmen hijau tumbuhan dan merupakan pigmen yang paling penting dalam proses fotosintesis. Sekarang ini, klorofil dapat dibedakan dalam 9 tipe yaitu klorofil a, b, c, d, dan e. Bakteri klorofil a dan b, klorofil chlorobiu 650 dan 660. Klorofil a biasanya untuk sinar hijau biru. Sementara klorofil b untuk sinar kuning dan hijau. Klorofil lain (c, d, e) ditemukan hanya pada alga dan dikombinasikan dengan klorofil a. Bakteri klorofil a dan b dan klorofil chlorobium ditemukan pada bakteri fotosintesin (Devlin, 1975).

            Kloroplas berasal dari proplastid kecil (plastid yang belum dewasa, kecil  dan hampir tak berwarna, dengan sedikit atau tanpa membran dalam). Pada umumnya  proplastid berasal hanya dari sel telur yang tidak terbuahi, sperma tak berperan disini. Proplastid membelah pada saat embrio berkembang dan berkembang menjadi kloroplas ketika daun dan batang terbentuk. Kloroplas muda juga aktif membelah, khususnya bila organ mengandung kloroplas terpajan pada cahaya. Jadi, tiap sel daun dewasa sering mengandung beberapa ratus kloroplas. Sebagian besar kloroplas mudah dilihat dengan mikroskop cahaya, tapi struktur rincinya hanya bias dilihat dengan mikroskop elektron. (Salisbury dan Ross, 1995).

            Fotosintesis merupakan proses yang terjadi melalui dua tahap berbeda. Menurut pendapat FF Blackman, fotosintesis memiliki dua tahap berbeda yaitu tahap yang peka cahaya tapi tidak bergantung pada suhu (reaksi terang) dan tahap yang tidak peka cahaya tapi bergantung pada suhu (reaksi gelap). Reaksi terang terjadi pada tumbuhan yang dipelihara terus  pada penyinaran sinambung dengan prasyarat lain seperti konsentrasi karbondioksida dan suhu memedai untuk kecepatan fotosintesis tinggi, ternyata diketahui bahwa jumlah fotosintesis sebanding dengan jumlah cahaya yang menimpa tumbuhan yaitu sebanding dengan hasil kali intensitas cahaya dan lama penyinaran. Sebaliknya reaksi gelap terjadi pada tumbuhan yang dipelihara dibawah cahaya dan kegelapan mengakibatkan jumlah total cahaya yang mengenai tumbuhan adalah setengahnya sehingga jumlah fotosintesis lebih daripada setengah jumlah yang terjadi jika fotosintesis berlangsung pada penyinaran sinambung dengan konsentrasi karbondioksida dan suhu yang sama. Hal ini disebabkan adanya reaksi gelap yang tidak membutuhkan cahaya dalam reaksinya (Loveless,1991).

            Reaksi terang merupakan tahap fotokimia yang menghasilkan ATP dan NADP tereduksi. Reaksi terang terjadi di awal dan diteruskan dengan reaksi gelap. Hill menjelaskan bahwa cahaya  digunakan  oleh  tumbuhan  untuk  memecah  air,  pemecahan  ini  disebut  fotolisis. fotolisis mengakibatkan molekul air pecah menjadi hydrogen dan oksigen. Reaksinnya dapat ditulis sebagai berikut (Dwidjoseputro, 1989):

       2H2O                           2H2 + O2

            H₂  yang terlepas kemudian ditampung oleh koenzim NADP. Dalam hal ini NADP dikatakan menjadi akseptor (penerima) H₂ dan bentuknya menjadi NADPH₂ sedangkan O₂ tetap dalam keadaan bebas. Fotolisis inilah yang menjadi awal proses fotosintesis.Langkah selanjutnya setelah terjadi fotolisis yaitu penyusutan CO₂  oleh H₂  yang dibawakan oleh NADP tersebut. Peristiwa penyusutan CO₂ tidak memerlukan sinar, dengan kata lain peristiwa tersebut berlangsung dalam gelap. Reduksi dari CO₂ ke CH₂O berlangsung tanpa gangguan cahaya. jika reaksi terang (reaksi Hill) digabungkan dengan reaksi gelap (reaksi Blackman) maka akan didapatkan suatu reaksi (Dwidjoseputro, 1989):

 CO2 + NADPH2 +O2                                 2NADP + H2 + CO + O + H2 + O2

                                                   atau

         2H2O + CO2                                                 CH2O + H2O + O2

            Jika reaksi ini dikalikan 6 maka akan diperoleh :

12H2O + 6CO2                                                (CH2O)6 + 6H2O + 6O2

          Tilakoid pada kloroplas tidak dapat mengubah CO₂ menjadi karbohidrat. Namun hal tersebut dapat tercapai oleh stroma tak berwarna bila diberi CO₂, NADPH dan ATP. Jadi ada pembagian kerja di dalam kloroplas dimana reaksi terang adalah tanggung jawab grana sedangkan reaksi gelap dilakukan oleh enzim-enzim di dalam stroma). Di dalam suatu proses fotosintesis terjadi pembentukan energi dengan menggunakan energi cahaya. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan) (Kimball, 1988).

            Beberapa faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis, antara lain (Loveless, 1991):

1) Konsentrasi Karbondioksida (CO₂)

            Konsentrasi karbondioksida yang rendah dapat mempengaruhi laju fotosintesis hingga kecepatannya sebanding dengan konsentrasi karbondioksida. Namun bila konsentrasi karbondioksida naik maka dapat dicapai laju fotosintesis maksimum kira-kira pada konsentrasi 1 % dan diatas persentase ini maka laju fotosintesis akan konstan pada suatu kisaran lebar dari konsentrasi karbondioksida.

2) Intensitas Cahaya

            Ketika intensitas cahaya rendah, perputaran gas pada fotosintesis lebih kecil daripada respirasi. Pada keadaan diatas titik kompensasi yaitu konsentrasi karbondioksida yang diambil untuk fotosintesis dan dikeluarkan untuk respirasi seimbang, maka peningkatan intensitas cahaya menyebabkan kenaikan sebanding dengan laju fotosintesis. Pada intensitas cahaya sedang peningkatan laju fotosintesis menurun sedangkan pada intensitas cahaya tinggi laju fotosintesis menjadi konstan.

3) Suhu

            Laju fotosintesis pada tumbuhan tropis meningkat dari suhu minimum 5ºC sampai suhu 35ºC, diatas kisaran suhu ini laju fotosintesis menurun. Suhu diatas 35ºC menyebabkan kerusakan sementara atau permanen protoplasma yang mengakibatkan menurunnya kecepatan fotosintesis, semakin tinggi suhu semakin cepat penurunan laju fotosintesis.

            Laju fotosintesis berbagai spesies tumbuhan yang tumbuh pada berbagai daerah yang berbeda seperti gurun kering, puncak gunung, dan hutan hujan tropika, sangat berbeda. Perbedaan ini sebagian disebabkan oleh adanya keragaman cahaya, suhu, dan ketersediaan air, tapi tiap spesies menunjukkan perbedaan yang besar pada

kondisi khusus yang optimum bagi mereka. Spesies yang tumbuh pada lingkungan yang kaya sumberdaya mempunyai kapasitas fotosintesis yang jauh lebih tinggi daripada spesies yang tumbuh pada lingkungan dengan persediaan air, hara, dan cahaya yang terbatas. Laju fotosintesis ditingkatkan tidak hanya oleh naiknya tingkat radiasi, tapi juga oleh konsentrasi CO yang lebih tinggi, khususnya bila stomata tertutup sebagian karena kekeringan (Salisbury dan Ross, 1995).

            Setiap tanaman memiliki kemampuan yang berbeda-beda dalam menerima cahaya. Beberapa jenis tanaman mampu tumbuh dan berproduksi dengan baik bila ternaungi hingga batas tertentu. Tanaman  Nilam  merupakan  tanaman yang  mampu tumbuh baik baik ternaungi ataupun tidak ternaungi. Tumbuhan cocok ternaungi menunjukkan laju fotosintesis yang sangat rendah pada intensitas cahaya tinggi. Laju fotosintesis tumbuhan cocok ternaungi mencapai titik jenuh pada intensitas cahaya yang lebih rendah, laju fotosintesis lebih tinggi pada intensitas cahaya yang sangat rendah, titik kompensasi cahaya lebih rendah dibanding tumbuhan cocok terbuka. Perlakuan naungan dengan paranet menunjukkan hasil atau respon yang nyata terhadap luas daun tanaman nilam. Hal ini dapat dilihat, dimana  daun ternaungi lebih luas daripada yang tanpa naungan (terkena matahari langsung). Tanaman yang tumbuh pada intensitas cahaya yang rendah sampai cukup, menunjukkan ukuran luas daun lebih besar namun ketebalannya lebih tipis (Haryanti, 2008).

            Proses fotosintesis tidak lepas dari peran cahaya matahari. Respon tanaman terhadap intensitas cahaya yang berbeda tergantung dari sifat adaptif tanaman tersebut. Respon terhadap intensitas cahaya tinggi dapat menguntungkan atau merugikan. Hal ini karena tanaman memiliki ambang batas terhadap intensitas cahaya yang harus diterima. Intensitas cahaya yang tinggi menyebabkan rusaknya struktur kloroplas yang membantu proses metabolisme tanaman, sehingga menyebabkan produktifitas tanaman menurun (Salisbury dan Ross, l995).

            Intensitas cahaya yang terlalu tinggi dapat menurunkan laju fotosintesis hal ini disebabkan adanya fotooksidasi klorofil yang berlangsung cepat, sehingga merusak klorofil. Intensitas cahaya yang terlalu rendah akan membatasi fotosintesis dan menyebabkan cadangan makanan cenderung lebih banyak dipakai daripada disimpan. Pada intensitas cahaya yang tinggi kelembaban udara berkurang,sehingga proses transpirasi berlangsung lebih cepat (Treshow, 1970).

            Daun ternaung lebih tampak berwarna hijau, merupakan adaptasi daun agar menyerap cahaya lebih efektif, sedangkan daun terkena sinar matahari langsung berwarna hijau keunguan.Pigmen ini diduga merupakan antosianin yang berfungsi melindungi klorofil dan protoklorofil dari kerusakannya akibat fotooksidasi. Jumlah daun lebih banyak, namun luasnya kecil-kecil. Pigmen ini juga berfungsi membantu klorofil dalam menagkap cahaya dalam proses fotosintesis (Haryanti, 2008).

            Tanaman hydrilla Hydrilla verticillata merupakan tanaman air yang hidup di kolam maupun danau yang airnya relatif jernih atau tidak keruh. Tanaman hydrilla Hydrilla verticillata memiliki daun yang kecil berwarna hijau karena mengandung klorofil, untuk bertumbuhnya tanaman ini tidak terlepas dari pengaruh cahaya yang dapat diterima pada tanaman tersebut yang digunakan untuk berfotosintesis. Tanaman ini sering kali digunakan dalam suatu percobaan Ingenhoustz dikarenakan mudah untuk dilakukan pengambilan data yang digunakan sebagai parameter (Handoko dan Fajariyanti, 2008).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat

            Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas piala, corong kaca dan tabung reaksi.

III.2 Bahan

            Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah tanaman hydrilla Hydrilla verticillata dan air.

III.3 Cara Kerja

            Cara kerja dari percobaan ini adalah:

1.    Menyiapkan daun hydrilla Hydrilla verticillata dan masukkan ke dalam 3 gelas piala sebanyak 1 tangkai pada masing-masing gelas piala. Tutup dengan corong kaca pada posisis terbalik di dalam gelas piala, diusahakan agar tanaman hydrilla Hydrilla verticillata tidak keluar dari corong.

2.     Mengisi air dalam gelas piala (jangan sampai penuh).

3.    Menutup bagian ujung tabung corong dengan tabung reaksi yang berisi air sampai penuh dengan meletakkannya terbalik. Diusahakan tidak terbentuk ruang udara.

4.    Meletakkan pada 3 tempat yang berbeda selama 30 menit, yaitu pada cahaya langsung, di dalam ruangan dan di tempat terbuka. Amati dan hitung jumlah gelembung setiap interval 5 menit.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

Tabel Pengamatan

Tempat pengamatan	Interval waktu dan gelembung yang terbentuk
	5	10	15	20	25	30
Cahaya langsung	53	123	223	403	497	591
Ruang terbuka	53	137	201	248	301	340
Didalam ruangan	15	27	72	90	170	178

IV.2 Pembahasan

            Fotosintesis adalah suatu proses pada tumbuhan hijau untuk menyusun senyawa organik dari CO₂ dan air. Proses fotosintesis hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau klorofil yang terletak pada organel sitoplasma tertentu yang disebut kloroplas.

            Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap kecepatan fotosintesis dengan mengukur oksigen yang dihasilkan. Dalam melakukan percobaan ini dibutuhkan tumbuhan hydrilla Hydrilla verticillata, karena tanaman ini memiliki laju fotosintesis yang baik dan lebih mudah untuk diamati. Tumbuhan hydrilla Hydrilla verticillata kemudian diletakkan dalam gelas piala dalam keadaan tangkai menghadap ke atas (posisi terbalik) dan ditutupi oleh corong kaca, hal ini bertujuan agar tidak ada oksigen dari luar yang dapat masuk kedalam air pada tanaman hydrilla Hydrilla verticillata sehingga pengukuran akan tepat dan dilakukan kondisi tanaman yang terbalik karena daun pada tanaman ini memiliki jumlah stomata yang banyak pada bawah permukaan daunnya sehingga akan berpengaruh terhadap kecepatan fotosintesis. Tabung reaksi yang bersisi air, lalu diletakkan pada ujung corong dengan posisi terbalik dan diusahakan tidak terbentuk ruang udara. Hal ini bertujuan agar gelembung air (oksigen) yang keluar dari tanaman dapat terlihat sampai pada tabung reaksi. Setelah itu ditempatkan pada tempat terbuka, cahaya langsung dan dalam ruangan. Ini bertujuan agar cahaya menjadi faktor penting dalam laju fotosintesis sehingga fotosintesis dapat terjadi. Kemudian diamati setiap interval waktu  5 menit selama 30 menit.

            Berdasarkan hasil pengamatan didapatkan bahwa jumlah gelembung yang dihasilkan oleh tanaman hydrilla  Hydrilla verticillata pada 5 menit pertama,   untuk dalam ruangan adalah 15 gelembung, ruang terbuka 53 gelembung dan cahaya langsung 53 gelembung. Hal tersebut menunjukkan hasil dari fotosintesis yang berupa oksigen dan ditandai dengan adanya gelembung yang terbentuk sehingga mengindikasikan bahwa makin banyak gelembung (O₂) yang terlihat maka, makin cepat proses fotosintesis yang terjadi. Waktu antara menit ke 10  sampai ke 30 merupakan waktu kecepatan maksimal fotosintesis tumbuhan hydrilla Hydrilla verticillata, jumlah gelembung yang terbentuk pada menit ke 30 adalah dalam ruangan adalah 178 gelembung, ruang terbuka 340 gelembung dan cahaya langsung 591 gelembung. Dapat diurutkan berdasarkan tempat mana tanaman yang memiliki kecepatan fotosintesis dari terkecil dan tertinggi adalah dalam ruangan, ruang terbuka dan cahaya langsung.

            Faktor penting yang sangat mempengaruhi kecepatan fotosintesis dalam percobaan ini adalah cahaya. Pada tempat dalam ruangan, memiliki cahaya dengan intensitas yang rendah sehingga kecepatan fotosintesis sangat rendah. Pada tempat yang terbuka, walaupun ada paparan sinar matahari namun intensitas cahaya yang didapatkan lebih kecil dibandingkan dengan pada tempat yang terkena cahaya matahari langsung. Sehingga makin tinggi intensitas cahaya matahari yang didapatkan maka semakin cepat laju fotosintesis pada tumbuhan. Namun, karena kondisi cuaca yang kurang cerah maka hasil yang didapat kurang maksimal. Hal yang membuktikan bahwa tumbuhan melakukan fotosintesis adalah produk hasil akhir proses tersebut, salah satunya adalah oksigen (O₂). Jika tanaman dalam air, maka oksigen yang keluar dalam bentuk gelembung-gelembung. Makin banyak gelembung yang keluar maka makin tinggi kecepatan fotosintesis yang terjadi pada tanaman hydrilla Hydrilla verticillata. 

BAB V

PENUTUP

V. 1 Kesimpulan

            Tumbuhan hydrilla Hydrilla verticillata memiliki kecepatan fotosintesis tertinggi pada tempat yang terkena cahaya matahari langsung yaitu dimenit ke 30 gelembung yang terbentuk adalah 591, nilai tinggi ke 2, di tempat ruang terbuka dengan jumlah 340 dan yang terendah adalah dalam ruangan yaitu 178. Sehingga kecepatan fotosintesis dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari yang diberikan.

V.2 Saran

            Sebaiknya percobaan ini dilakukan pada saat cuaca sedang cerah agar hasil yang didapatkan dapat maksimal.

DAFTAR PUSTAKA

Devlin, Robert M., 1975. Plant Physiology Third Edition. D. Van  Nostrand, New  York.

Dwidjoseputro, D., 1989. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia, Jakarta.

Handoko,  P. dan Yunie Fajariyanti, 2008. Pengaruh Spektrum Cahaya Tampak    Terhadap Laju Fotosintesis  Tanaman Air Hydrilla Verticillata.     Http://www.jurnal.fkip.uns.ac.id. Seminar Nasional X Pendidikan Biologi  FKIP. Universitas Nusantara PGRI Kediri, Kediri.

Haryanti, S., 2008. Respon Pertumbuhan Jumlah dan Luas Daun Nilam     (Pogostemon cablin Benth) pada Tingkat Naungan yang Berbeda.  Http://eprints.undip.ac.id. Jurnal Anatomi Fisiologi. Jurusan Biologi FMIPA,  Universitas Diponegoro,  Vol.16  (No. 2) hal 20 -26.

Kimbal, John W., 1989. Biologi  Edisi Kelima. Erlangga, Jakarta.

Loveless, A. R., 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik 1.    Gramedia, Jakarta.

Salisbury, F. B. dan C. W. Ross, 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Institut   Teknologi Bandung Press, Bandung.

Treshow, M., 1970. Environtment and Plant Respont. Mc Graw Hill Company, New          York.