Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan "Pengaruh ZPT Terhadap Perkecambahan Biji"

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) mempunyai peranan penting dalam mengatur  pertumbuhan dan perkembangan tanaman.  Ketika metabolisme menyediakan tenaga dan bahan-bahan (building blocks) untuk kehidupan tanaman, maka hormon mengatur kecepatan pertumbuhan dari bagian-bagian tanaman, kemudian mengintegrasikan bagian-bagian tersebut untuk menghasilkan bentuk yang kita kenal sebagai satu individu yaitu tanaman.  Selain itu, ZPT berperan dalam pengaturan proses reproduksi.  Dengan demikian, tanpa zat pengatur tumbuh berarti tidak akan ada pertumbuhan.

Secara terminology, oleh para ahli fisiologi tumbuhan telah diberi batasan-batasan tentang zat pengatur tumbuh, hormone dan hara. Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organic yang bukan hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung menghambat dan dapat merubah proses fisiologi tumbuhan.

Pada praktikum ini akan melihat pengaruh berbagai zat pengatur tumbuh dengan berbagai konsentrasi zat pengatur tumbuh perkembangan biji pada kecambah Vigna sinensis.

B.     Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh berbagai zat pengatur tumbuh pada perkecambahan biji.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Ada beberapa pendapat mengenai perkecambahan pada tumbuhan. Pada umumnya perkecambahan dapat diartikan sebagai proses munculnya plantula (tanaman kecil) dari dalam biji yang merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio. Pada perkembangan embrio saat berkecambah, bagian plumula tumbuh dan berkembang menjadi batang, sedangkan radikula menjadi akar. Perkecambahan benih dapat diartikan sebagai dimulainya proses pertumbuhan embrio dari benih yang sudah matang (Taiz and Zeiger, 1998).

Menurut Elisa (2006), benih dapat berkecambah bila tersedia faktor-faktor pendukung selama terjadinya proses perkecambahan. Perkembangan benih dipengaruhi oleh faktor dalam (internal) dan faktor luar (eksternal). Perkecambahan adalah proses pengaktifan kembali aktivitas pertumbuhan embryonic axis di dalam biji yang terhenti untuk kemudian membentuk bibit. Selama proses pertumbuhan dan pemasakan biji, embryonic axis juga tumbuh. Secara visual dan morfologis, suatu biji yang berkecambah umumnya ditandai dengan terlihatnya radikel atau plumula yang menonjol keluar dari biji. Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia (Fitra, 2012).

Perkecambahan biji sebenarnya bukanlah suatu awal dari kehidupan tanaman karena pada dasarnya di dalam biji ada embryo yang merupakan satu miniatur tanaman yang lengkap dengan akar dan tunas embrioniknya, yang sedang berada pada fase istirahat.  Perkecambahan adalah pengulangan kembali pertumbuhan janin, yang ditandai dengan keluar atau munculnya radikula dan plumula dari biji.  Biji dari sejumlah spesies tanaman ada yang segera berkecambah ketika berada pada lingkungan yang memenuhi syarat untuk berlangsungnya perkecambahan, tetapi ada pula yang tidak dapat segera berkecambah karena mengalami dormansi.  Biji-biji dorman ini akan dapat berkecambah ketika dormansinya terpatahkan (Campbell, 1997).

Gardner, Pearce and Mitchel (1985) menyatakan bahwa perkecambahan meliputi peristiwa-peristiwa fisiologis dan morfologis yaitu: (1) imbibisi dan absorpsi, (2) hidrasi jaringan, (3) absorpsi oksigen, (4) pengaktifan enzim dan pencernaan, (5) transport molekul yang terhidrolisis ke sumbu embryo, (6) peningkatan respirasi dan asimilasi, (7) inisiasi pembelahan dan pembesaran sel, dan (8) munculnya embrio.  Ontogeni perkecambahan mengikuti dua fase metabolik yang berbeda: (1) hidrolisis secara enzimatis cadangan makanan yang disimpan, dan (2) sintesis jaringan baru dari senyawa yang dihidrolisis (yaitu dari gula, asam amino, asam lemak, dan mineral yang dibebaskan). Fitohormom memulai dan memperantarai proses perkecambahan yang penting. Aktivitas hormon pada perkecambahan secara umum adalah:

1.      Giberellin menggiatkan enzim hidrolitik dalam pencernaan cadangan makanan di biji.

2.      Sitokinin merangsang pembelahan sel, menghasilkan munculnya akar lembaga dan pucuk lembaga.

3.      Auxin meningkatkan pertumbuhan karena memicu pembesaran koleorhiza (pada sereal), akar lembaga dan pucuk lembaga serta aktivasi geotropi (yaitu orientasi yang benar pada pertumbuhan akar dan pucuk, terlepas dari orientasi biji).

Biji pada umumnya mengandung Asam Giberellin (GA) dalam kadar yang tinggi terutama di embrio.  Setelah imbibisi air berlangsung, terjadi pelepasan GA dan ini memberi signal bagi biji untuk mematahkan dormansinya dan berkecambah. GA juga menunjang pertumbuhan kecambah tanaman sereal dengan cara menstimulasi sintesis dari enzim pencerna cadangan makanan seperti α-amilase yang berfungsi memobilisasi cadangan makanan.  Bahkan sebelum enzim ini muncul, GA telah menstimulasi sintesis dari mRNA yang mengkode terbentuknya α-amilase (Salisbury and Ross, 1992).

Ekstrak alami seringkali sebagai sumber zat tumbuh untuk mikroorganisme seperti bakteri dan jamur. Zat tumbuh tersebut dapat berupa zat pendorong dan zat penghambat pertumbuhan. Ekstrak alami yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang sudah dikenal adalah sari buah tomat dan air kelapa. Air kelapa sering digunakan sebagai sumber energi dalam kultur steril menggunakan media agar. Sedangkan sari buah tomat seringkali menjadi penghambat perkecambahan biji dan pertumbuhan dibandingkan air kelapa.  Pada kadar 5% sari buah tomat sudah menunjukkan sifat menghambat sedangkan air kelapa hingga kadar 59% belum menunjukkan sifat menghambat.  Konsentrasi ekstrak alami yang sering digunakan berkisar antara 10-15% (Abidin, 1985).

Perkecambahan benih sangat ditentukan oleh viabilitas (daya hidup) benih yang dapat diukur dengan menentukan daya kecambah dan kecepatan berkecambah benih.  Gaya kecambah (G) adalah jumlah biji yang berkecambah dari sejumlah biji yang diuji selama waktu perkecambahan dan dihitung dalam persen (Hamidin, 1983).

Gaya kecambah dan koefisien berkercambah dapat digunakan untuk menentukan kebutuhan benih per satuan luas lahan dan kualitas benih.  Benih yang baik,biasanya mempunyai kecambah 90% atau lebih (Hamidan, 1983).

BAB III

METODOLOGI

A.    Waktu dan Tempat

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum Fisiologi Tumbuhan ini yaitu :

Hari/tanggal  :  Kamis, 14 November 2013

Waktu           :  Jam 15.00 WITA sampai selesai

Tempat          :  Laboratorium Biodiversity Jurusan Biologi FMIPA UNTAD

B.     Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum Fisiologi Tumbuhan ini yaitu :

a.       Alat

1.      Cawan petri

b.      Bahan

1.      Biji kacang panjang (Vigna sinensis)

2.      Aquades

3.      1 ppm 2,4-d

4.      0,02 ppm giberelin

5.      1AA 3 ppm

6.      IAA 6 ppm

7.      IAA 9 ppm

8.      IAA 11 ppm

9.      Kertas tissue

C.     Prosedur Kerja

Adapun Prosedur Kerja pada praktikum Fisiologi Tumbuhan ini adalah sebagai berikut :

1.      Mengisi 7 cawan petri yang dilapisi kertas tissue dengan larutan yang disediakan (6 larutan zat pengatur tumbuh dan I aquades sebagai kontrol) sebanyak 5 mL.

2.      Meletakkan dengan teratur 20 biji pada setiap cawan petri.

3.      Menyimpan cawan petri di tempat yang gelap.

4.      Mengamati 2 hari sekali biji yang berkecambah selama 4 hari.

5.      Mencatat jumlah biji yang berkecambah.  

6.      Membandingkan hasil dari semua perlakuan.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.       Hasil Pengamatan

1.    Jumlah biji yang berkecambah

No.	Zat Pengatur Tumbuh	Jumlah Kecambah Hari 2	Jumlah kecambah hari 4
1.	Kontrol (aquades)	-	1
2.	1 ppm 2,4-d	18	Semua
3.	0,02 ppm giberelin	3	4
4.	1aa 6 ppm	1	1
5.	Iaa 11 ppm	6	6
6.	Iaa 3 ppm	4	5
7.	Iaa 9 ppm	-	-

2.      Gambar hasil pengamatan

No.	Zat Pengatur Tumbuh	Jumlah Kecambah Hari 2	Jumlah kecambah hari 4
1.	Kontrol (aquades)
2.	1 ppm 2,4-d

3.	0,02 ppm giberelin
4.	1AA 6 ppm
5.	IAA 11 ppm
6.	IAA 3 ppm
7.	IAA 9 ppm

B.        Pembahasan

ZPT (Zat Pengatur Tumbuh) dibuat agar tanaman memacu pembentukan fitohormon (hormon tumbuhan) yang sudah ada di dalam tanaman atau menggantikan fungsi dan peran hormon bila tanaman kurang dapat memproduksi hormon dengan baik. Pada praktikum kali ini yaitu untuk mengamati pengaruh ZPT terhadap perkecambahan biji. Biji yang digunakan dalam praktikum ini yaitu Vigna sinensis (kacang panjang) yang diletakkan pada cawan petri berisi larutan zat pengatur 0,02 ppm (giberelin), 1 ppm 2,4-d, 1AA 3 ppm, 1AA 6 ppm, 1AA 9 ppm dan 1AA 11 ppm serta aquadest sebagai kontrol yang diletakkan pada tempat gelap.

Dari hasil pengamatan yang diperoleh pada hari kedua pengamatan biji yang diletakkan pada cawan petri yang berisi ZPT 1 ppm 2,4-d terdapat 18 biji yang berkecambah. Pada biji yang diletakkan pada ZPT 11 ppm terdapat 6 biji yang berkecambah. Pada ZPT 1AA 6 ppm terdapat 1 biji yang berkecambah. Selanjutnya biji yang direndam pada ZPT 0,02 ppm terdapat 3 biji yang mengalami perkecambahan dan ZPT 1AA 3 ppm terdapat 4 biji yang berkecambah. Sedangkan pada biji yang diletakkan pada ZPT 1AA 9 ppm serta aquadest sebagai kontrol tidak mengalami perkecambahan, hal tersebut dipengaruhi oleh kulit biji yang belum lunak atau rusak sepenuhnya sehingga kulit biji masih bersifat impermeabilitas atau tidak dapat mengimbibisi larutan dan oksigen. Selain itu, mungkin saja perkecambahan gagal terjadi karena kondisi embrio tanaman Vigna sinensis telah rusak.

Pada pengamatan hari keempat diperoleh hasil biji yang diletakkan pada ZPT 2,d 1 ppm semua biji mengalami perkecambahan. Pada biji yang diletakkan pada ZPT 11 ppm terdapat 6 biji yang berkecambah. Pada ZPT 1AA 6 ppm terdapat 1 biji yang berkecambah. Selanjutnya biji yang direndam pada ZPT 0,02 ppm terdapat 4 biji yang mengalami perkecambahan dan ZPT 1AA 3 ppm terdapat 5 biji yang berkecambah. Pada biji yang diletakkan sebagai kontrol terdapat 1 biji yang mengalami perkecambahan. Hal tersebut disebabkan karena ZPT yang diletakkan pada masing-masing biji mendorong terjadinya sintesis enzim dalam biji seperti amilase, protease dan lipase dimana enzim tersebut akan merombak dinding sel endosperm biji dan menghidrolisis pati dan protein yang akan memberikan energi bagi perkembangan embrio diantaranya adalah radikula yang akan mendobrak endosperm, kulit biji atau kulit buah yang membatasi pertumbuhan dan perkecambahan biji sehingga biji berkecambah.

Zat pengatur tumbuh terdiri dari beberapa jenis, yaitu auksin, giberelin, sitokinin, ethylen, dan asam absisat (ABA).  Auksin merupakan salah satu dari kelompok hormon tanaman seperti indolasetat yang berfungsi untuk merangsang pembesaran sel, sintesis DNA kromosom, serta pertumbuhan sepanjang aksis longitudinal tanaman.  Giberelin merupakan hormon perangsang pertumbuhan tanaman yang diperoleh dari Gibberella fujikuroi atau Fusarium moniliforme. Sitokinin merupakan hormon tumbuhan turunan adenin dan berfungsi untuk merangsang pembelahan sel dan diferensiasi mitosis, disintesis pada ujung akar dan ditranslokasi melalui pembuluh xylem.  Ethylen (Prothephon) merupakan hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman aktif dalam proses pematangan buah.  Asam absisat (ABA), sebagai penghambat tumbuh (Inhibitor) pada saat tanaman mengalami stress, fitohormon ini digunakan untuk mengompakkan pertumbuhan batang agar tanaman terlihat sangat baik. Pada komposisi dan perlakuan tertentu dapat merangsang pertumbuhan tunas anakan dengan cepat dan serentak.

Pada proses perkecambahan ada beberapa faktor yang mempengaruhi yaitu faktor dalam dan faktor luar. Faktor dalam meliputi tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormansi dan penghambat perkecambahan.  Sedangkan faktor luar meliputi air, temperatur, oksigen, cahaya dan medium

Mekanisme kerja dari beberapa ZPT antara lain auksin mempengaruhi enzim, bekerja sebagai zat pelindung bagi enzim dari inaktivasi, mempengaruhi DNA sehingga aktif dalam sintesis protein, dan membantu memperpanjangn dan mengembangkan ukuran sel.  Giberelin bekerja pada gen dengan menyebabkan aktivasi gen-gen tertentu. Gen-gen yang diaktifkan akan membentuk enzim-enzim baru yang menyebabkan terjadinya perubahan morphogenetik (penampilan kenampakan tanaman).  Sitokinin terutama bekerja pada proses sitokinensis (proses pembelahan sel) pada berbagai organ tanaman.

BAB V

PENUTUP

A.       Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.      ZPT sangat berpengaruh terhadap perkecambahan suatu biji karena dapat memacu pembentukan fitohormon (hormon tumbuhan) yang sudah ada di dalam tanaman atau menggantikan fungsi dan peran hormon bila tanaman kurang dapat memproduksi hormon dengan baik.

2.      Hasil pengamatan yang diperoleh dimana biji yang diletakkan pada ZPT 1 ppm 2,4-d terdapat 18 biji yang berkecambah. Pada biji yang diletakkan pada ZPT 11 ppm terdapat 6 biji yang berkecambah. Pada ZPT 1AA 6 ppm terdapat 1 biji yang berkecambah. Selanjutnya biji yang direndam pada ZPT 0,02 ppm terdapat 3 biji yang mengalami perkecambahan dan ZPT 1AA 3 ppm terdapat 4 biji yang berkecambah.

3.      Hal yang menyebabkan biji dapat berkecambah ZPT yang diletakkan pada masing-masing biji mendorong terjadinya sintesis enzim dalam biji seperti amilase, protease dan lipase dimana enzim tersebut akan merombak dinding sel endosperm biji dan menghidrolisis pati dan protein yang akan memberikan energi bagi perkembangan embrio diantaranya adalah radikula yang akan mendobrak endosperm, kulit biji atau kulit buah yang membatasi pertumbuhan dan perkecambahan biji sehingga biji berkecambah.

B.        Saran

Diharapkan kepada praktikan untuk praktikum selanjutnya harus lebih teliti lagi dalam melakukan percobaan agar hasil yang diperoleh lebih akurat lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Abidin, H. B., 1985, Agronomi,  PT  Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Campbell, N. A., 1997,  Biology, third edition, The Benjamin/Cunningham Publishing Company, Inc.,  California.

Elisa, D., 2006, Pengantar Fisiologi Tumbuhan, PT Gramedia, Jakarta.

Fitra, Y., 2012. Biologi Edisi III, Erlangga, Jakarta

Gardner, F.P., Perce, R.B., and Mitchell, R.L., 1985,  Physiology of Crop Plants,  The Iowa State University Press.

Hamidan, E., 1983,  Pedoman Teknologi Benih,  Pembimbing Masa Bandung.

Salisbury, F.B. and Ross, C. W., 1992,  Plant Physiology, 4th edition. Wadswoth Publishing Company, Belmont, California.

Taiz and Zeiger, D., 1998,  Pengantar Fisiologi Tumbuhan,  Gramedia, Jakarta.

Tjitrosomo, S. S., 1985,  Botani Umum 2,  Penerbit Angkasa, Bandung.