Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari Terhadap Pertumbuhan Tanaman

Oleh :

SARDIANTO (05121007125)

I.                   PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Tanaman kacang hijau merupakan salah satu tanaman yang memerlukan cahaya penuh, tetapi dalam praktek budidaya di Indonesia, kacang hijau sering ditumpangsarikan dengan tanaman lain. Cahaya penting bagi pertumbuhan tanaman, tetapi naungan sering menjadi faktor pembatas dalam budidaya tanaman, baik pada tanaman perkebunan,pertanian maupun kehutanan (Anonim. 2000).

Tanaman yang menerima intensitas cahaya lebih rendah (ternaungi) sampai pada batas tingkat naungan tertentu, tanaman tidak akan mampu berproduksi , misalnya pada sistem pola tumpangsari antara tanaman semusim (tanaman pangan) dengan tanaman tahunan (tanaman perkebunan), dimana kanopi daun tanaman tahunan dapat menutupi masuknya sinar matahariyang diperlukan oleh tanamandibawahnya (Hendra, Damanji. 2003).  

Untuk proses perkecambahan banyak di pengaruhi oleh faktor cahaya dan hormon, walaupun faktor yang lain ikut mempengaruhi. Dalam kondisi demikian, genotipe toleran diharapkan lebih berperan untuk memanfaatkan lingkungan tercekam intensitas cahaya rendah, selain itu juga untuk meningkatkan intensifikasi lahan, khususnya di lahan dengan intensitas cahaya rendah akibat ternaungi oleh tanaman. Salah satu ciri makhluk hidup adalah mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Begitu juga dengan pertumbuhan kecambah kacang hijau juga mengalami hal tersebut (Paters, Bayer.2001).

Biji kacang hijau dikatakan mengalami pertumbuhan dan perkembangan jika sudah mulai berkecambah.Banyak orang membuat kecambah kacang hijau dengan cara konvensional, padahal pertumbuhan kecambah kacang hijau akan cepat mengalami perkembangan dan pertumbuhan dengan rangsangan yang berasal dari lingkungan seperti cahaya matahari yang dapat mempengaruhi pertumbuhan kecambah kacang hijau (Tuti, J., 1994).

Dalam ekosistem terdapat dua macam komponen yang saling ketergantungan, yaitu komponen biotik dan komponen abiotik . Komponen biotik terdiri dari tumbuhan, hewan, dan manusia sedangkan komponen abiotik antara lain: udara, gas, angin, cahaya, matahari, dan sebagainya. Oleh karena itu, kami mengadakan penelitian untuk mengetahui apakah benar ada pengaruh cahaya matahari terhadap perkecambahan kacang hijau karena kekurangan cahaya matahari akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan. Selain itu, kekurangan cahaya saat perkembangan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan daunnya berukuran kecil, tipis dan berwarna pucat. Gejala etiolasi tersebut disebabkan oleh kurangnya cahaya atau tanaman berada di tempat yang gelap (Rahmat. Hidayat.1995).

B. Tujuan

Tujuan  dari praktikum ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan biji kacang hijau dam mengetahui perbedaan pertumbuhan antara biji kacang hijau pada cahaya yang terang dan biji kacang hijau pada cahaya yang gelap.

II.                TINJAUAN PUSTAKA

A.      Pengertian Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya matahari adalah kualitas cahaya matahari untuk membantu tanaman untuk tumbuh dan berfotosintesis. Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup didunia. Bagi manusia , hewan dan tumbuhan cahaya matahari adalah penerang dunia ini. Tanaman memerlukan cahaya matahari tumbuh hijau. Dengan air tanpa cahaya matahari, tanaman akan tumbuh tinggi dengan cepat, namun akan terlihat kuning dan kekurangan air, meskipun saat disentuh, daunnya teraba amat basah. Selain itu, bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat menentukan proses fotosintesis.

Fotosintesis adalah proses dasar pada tumbuhan untuk menghasilkan makanan. Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Sinar matahari memang berguna bagi fotosintesis pada tumbuhan, namun efek lain dari sinar matahari ini adalah menekan pertumbuhan sel tumbuhan. Hal ini menyebabkan tumbuhan yang diterpa cahaya matahari akan lebih pendek daripada tumbuhan yang tumbuh di tempat gelap.

B.       Pertumbuhan dan Perkembangan Kacang Hijau

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua proses hidup yang selalu terjadi pada setiap makhluk hidup. Pada proses pertumbuhan selau terjadi peningkatan volume dan bobot tubuh peningkatan jumlah sel dan protoplasma. Berbeda dengan pertumbuhan, perkembangan bukan merupakan besaran sehingga tidak dapat diukur. Proses perttmbuhan dan perkembangan pada tumbuhan diawali dengan aktivitas sintetis bahan mentah (bahan baku) berupa molekul sederhana dan molekul kompleks. Tahapan yang dilalui selama melangsungkan proses tersebut adalah sebagai berikut :

1.    Tahap pembelahan sel, yaitu sel induk membelah menjadi beberapa sel anak.

2.    Tahap Pembesaran sel, yaitu pembesaran atau peningkatan volume sel anak. Pada sel tumbuhan, peningkatantersebut biasanya disebabkan oleh penyerapan air kedalam vakuola. 

Perkembangan sel anak yang telah mencapai ukuran tertentu menjadi bentuk khusus (terspesialisasi) melalui proses diferensiasi. Pada akhirnya terbentuk jaringan, organ, dan individu. Perkembangan bij berhubungan dengan aspek kimiawi. Proses tersebut meliputi beberapa tahapan, antara lain imbibisi, sekresi hormon dan enzim, hidrolisis cadangan makanan, pengiriman bahan makanan terlarut dan hormone ke daerah titik tumbuh atau daerah lainnya, serta asimilasi (fotosintetis). Proses penyerapan cairan pada biji (imbibisi) terjadi melalui mikropil. Air yang masuk kedalam kotiledon membengkak (Salisbury , F.B. and C.W. Ross, 1992).

Pembengkakan tersebut pada akhirnya menyebabkan pecahnya testa. Awal perkembangan disahului aktifnya enzim hidrolase (protease, lipase, dan karbohidrase) dan hormone pada kotiledon atau endosperma oleh adanya air. Enzim protease segera bekerja mengubah molekul protein menjadi asam amino. Asalm amino digunakan untuk membuat molekul protein baru bagi membrane sel dan sitoplasma. Timbunan pati di uraikan menjadi maltosa kemudian menjadi glukosa. Sebagian glukosa akan diubah menjadi selulosa, yaitu bahan untuk membuat dinding sel bagi sel-sel yang baru. Bahan makanan terlarut berupa maltosa dan asam amino akan berdifusi ke embrio. Semua proses tersebut memerlukan energi. Biji memperoleh energi melalui pemecahan glukosa saat proses respirasi. Pemecahan glukosa yang berasal dari timbunan pati menyebabkan biji kehilangan bobotnya. Setelah beberapa hari, plumula tumbuh di atas permukaan tanah. Daun pertama membuka dan mulai melakukan fotosintesis.

C.      Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan

Pengaruh unsur cahaya menjadi perhatian serius. Hal tersebut dikarenakan hampir semua objek agronomi berupa tanaman hijau yang memiliki kegiatan fotosintesa. Penerapan energi pelengkap dalam bentuk kerja manusia dan hewan, bahan bakar, mesin, alat-alat pertanian, pupuk, dan, obat-obatan tidak lain adalah sebagai usaha untuk meningkatkan proses konversi energi matahari ke dalam bentuk produk tanaman. Tidak semua energi cahaya matahari dapat diabsorpsi oleh tanaman. Hanya cahaya tampak saja yang dapat berpengaruh pada tanaman dalam kegiatan fotosintesisnya (Mulyono,Bambang.2000).

Radiasi matahari berupa cahaya tampak ditangkap oleh klorofil pada tanaman dalam proses yang disebut proses fotosintesis. Hasil fotosintesis menjadikan bahan utama untuk proses pertumbuhan dan cadangan makanan tanaman.Proses fotosintesis pada tanaman dilakukan di siang hari dikala matahari menyinari bumi. Dengan menggunakan cahaya matahari tumbuhan mengubah gas karbondioksida dan unsur-unsur mineral dalam tanah serta air untuk menghasilkan gula (glukosa) dan oksigen. Proses ini dilakukan oleh zat hijau daun bernama klorofil yang berada di daun dan dilindungi oleh lapisan lilin untuk mencegah penguapan. Gula hasil fotosintesis disimpan tumbuhan sebagai cadangan energi, dan oksigen sebagai hasil sampingannya (Rajesh, Harjadi.1973).

Reaksi fotosintesis terdiri atas dua tahapan yaitu : tahapan Reaksi Terang ( disebut juga Reaksi Hill ) dan Reaksi Gelap ( disebut juga Reaksi Blackman atau siklus Calvin ). Masing-masing tahapan menunjukkan proses reaksi yang berbeda. Namun keduanya merupakan satu rangkaian reaksi  yang tak terpisahkan dari reaksi fotosintesis (Sutojo, S., 1976).

D.      Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan adalah faktor internal yang meliputi gen,dan hormone. Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dimulai dari proses perkecambahan yang diawali proses imbibisi (penyerapan air) yang berfungsi melarutkan cadangan makananan dan menginduksi aktivitas enzim hidrolitik.

Aktivitas enzim ini dikendalikan oleh gen. Aktivitas metabolik dalam perkecambahan juga dipengaruhi oleh gen. Hormon- hormone tersebut antara lain auksin yang berfungsi merangsang pembelahan sel-sel kambiun untuk membentuk xylem dan floem, dan meningkatkan perkembangan bunga dan buah. Giberelin yang berfungsi mempengaruhi pemanjangan dan pembelahan sel, dan lain sebagainya. Faktor-faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan adalah : Suhu, cahaya, air, .      pH (Derajat keasaman), Oksigen, Nutrisi, dan Kelembapan udara.

III.             PELAKSANAAN PRAKTIKUM

A.    Tempat dan Waktu

Praktikum Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari dilaksanakan di Laboratorium Ekologi Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya.

Praktikum Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari  ini dilaksanakan pada hari Senin, tanggal 29 April 2013 pada pukul 10.00-11.40 WIB dan pengamatannya dilakukan pada tanggal 1 Mei 2013 – 5 Mei 2013.

B.     Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari  antara lain 1)polybag, 2) tanah, 3)biji kacang hijau, 4) penggaris, dan 5). Naungan.

Bahan yang digunakan dalam praktikum Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari  ini adalah modul penuntun praktikum dasar-dasar agronomi.

C.    Cara Kerja

Adapun langkah- langkah yang harus dilakukan dalam praktikum ini adalah :

1.      Sediakan 2 buah polybag yang sudah terisi tanah ¾ bagian polybag.

2.      Masukan 5 buah biji kacang hijau pada masing- masing polybag.

3.      Letakan satu polybag di tempat yang terlindungi dari cahaya matahari / dalam naungan dan satu polybag terkena cahaya matahari.

4.      Amati pertumbuhannya setiap dua hari.

B.  Pembahasan

Dalam praktikum kali ini diperoleh hasil yang cukup beragam dari pertumbuhan kacang hijau yang berada di dalam naungan dan di luar naungan. Pertumbuhan kecambah di tempat yang gelap lebih cepat pertumbuhannya dibandingkan tanaman yang ditempatkan pada tempat terang. Adapun yang mempengaruhi perbedaan tersebut yakni cahaya. Cahaya merupakan salah satu faktor yang sangat mempengaruhi proses pertumbuhan dan fotosintesis. Cahaya merupakan faktor yang menghambat proses pertumbuhan, sedangkan ditempat yang gelap terjadi etiolasi dimana pertumbuhan terjadi dengan sangat cepat.

Tanaman yang diletakkan ditempat gelap dapat tumbuh dengan cepat karena disebabkan oleh adanya aktivitas hormon auksin yang lebih besar dibandingkan pada tempat yang terang. Aktivitas hormon auksin dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari. Semakin sedikit cahaya matahari maka aktivitas hormon auksin akan semakin besar, dan sebaliknya semakin banyak cahaya matahari maka aktivitas hormon auksin akan semakin sedikit. Hal ini disebabkan karena cahaya matahari dapat merusak hormon auksin. Hormon auksin berfungsi untuk memacu pemanjangan sel. Jadi semakin banyak aktivitas hormon auksin maka pertumbuhan tanaman akan semakin cepat dan sebaliknya. Hal inilah yang menyebabkan pertumbuhan tanaman yang ditempatkan di daerah gelap lebih cepat dibandingkan di daerah terang. Namun, tumbuhan di tempat gelap akan tampak kuning, pucat, kurus, daunnya tidak berkembang, dan lama-lama akan mati.

Perbedaan warna pada pertumbuhan di tempat gelap dan terang dikarenakan tanaman pada tempat  yang gelap tidak dapat mempoduksi makanannya sehingga tanaman menjadi layu dan mati,Pada awalnya tanaman memiliki suatu bagian pada tubuhnya sebagai tempat cadangan makanan tetapi ketika cadangan itu habis maka tanaman akan menjadi layu karena tidak adanya sinar matahari.

Pertumbuhan kecambah yang berada pada tempat gelap menyebabkan hormon auksin tidak terhambat oleh cahaya matahari, sehingga pertumbuhannya cepat namun tidak mempunyai cukup cahaya matahari untuk melakukan fotosintesis sehingga pertumbuhannya akan menurun. Pertumbuhan kecambah yang berada pada tempat teduh menyebabkan sebagian hormon auksin terurai oleh cahaya matahari sehingga pertumbuhannya tidak secepat di tempat gelap, namun tumbuhan ini mempunyai cukup cahaya untuk fotosintesis sehingga pertumbuhannya stabil. Pertumbuhan kecambah yang berada pada tempat terang  menyebabkan sebagian besar hormon auksin terurai oleh cahaya matahari jadi pertumbuhannya paling lama namun banyak mengandung nutrisi yang dihasilkan dari fotosintesis. Maka percepatan tumbuhan yang baik adalah kecambah yang berada di tempat teduh.
Karena pertumbuhan perkecambahan tersebut lebih baik, stabil dan normal.

Secara umum terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan diantaranya faktor luar dan faktor dalam. Faktor luar nya yaitu ,makanan adalah sumber energy juga sumber materi untuk menyintesis berbagai komponen sel, air adalah senyawa yang penting dalam tumbuhan dan sangat dibutuhkan, suhu tumbuhan memerlukan suhu tertentu untuk dapat berkembang dengan baik  yang di sebu tsuhu optimum , kelembapan,pengaruh kelembapan pada tiap tumbuhan berbeda-beda tergantung jenis tanaman, cahaya,tumbuhan memerlukan cahaya untuk dapat memproses fotosistesis dalam reaksi tersebut cahaya sangat berperan penting.

V.  KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

Berdasarkan praktikum Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari yang telah dilakukan,maka dapat ditarik beberapa kesimpulan seperti berikut ini :

1.      Tanaman kacang hijau yang ditempatkan di daerah gelap atau cahaya kurang akan memiliki laju pertumbuhan yang lebih cepat dibandingkan dengan kacang kedelai yang diletakkan di tempat yang terang.

2.      Tanaman kacang hijau yang diletakkan di tempat gelap tumbuh lebih cepat panjang, namun dengan kondisi kekuningan karena kekurangan klorofil , kurus, dan daunnya tidak berkembang.

3.      Kacang hijau dengan pengaruh cahaya lebih banyak akan tumbuh lebih kokoh, daun berkembang sempurna, dan berwarna hijau namun batang lebih pendek.

4.      Cahaya sangat berperan penting dalam pertumbuhan tanaman khududnya pada proses fotosintesis.

5.      Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua proses hidup yang selalu terjadi pada setiap makhluk hidup.

B.     Saran

Dalam praktikum kali ini para praktikan harus bisa membedakan dengan baik antara pertumbuhan di tempat gelap dan terang dan mampu menganalisis factor- factor apa saja yang harus diperhatikan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2000. Pengaruh Cahaya Terhadap Pertumbuhan Biji Kacang Hijau.  Jakarta :Penebar Swadaya

Mulyono,Bambang.2000. Pengaruh Cahaya terhadap Pertumbuhan Tumbuhan Kacang Hijau. Yogyakarta: Kanisius                                                                                     

Hendra, Damanji. 2003.Faktor pertumbuhan dan Perkembangan. Yogyakarta : Kanisius

Paters, Bayer.2001.Pertanian Masa Depan, Pengantar Untuk Pertanian Berkelanjutan dengan       Input Luar Rendah.Yogyakarta : Kanisius

Rahmat. Hidayat.1995.Pertumbuhan dan Perkembangan. Yogyakarta : Kanisius

Rajesh, Harjadi.1973.Budidaya Tanaman, Departemen Agronomi : Institut       Pertanian Bogor

Sutojo, S., 1976, Agronomi Umum .Departemen Agronomi, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor

Salisbury , F.B. and C.W. Ross, 1992, Plant Physiology . Wadsworth Publishing Company, Belmont , California

     

Tuti, J., 1994, Fungsi Tanaman. Fakultas Pertanian, UNIBRAW, Malang