LAPORAN FISIOLOGI TUMBUHAN

“Pengaruh Perendaman Biji dalam Air terhadap

Perkecambahan Biji Sawi (Brassica chinensis)”

Oleh

VIKI SAFITRI

PENDIDIKAN BIOLOGI U 2013

NIM 13030204059

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

2015

BAB I

1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkecambahan dapat diartikan sebagai proses pengaktifan

kembali aktifitas pertumbuhan sumbu embrio (embryonic axis) di

dalam biji yang berhenti untuk kemudian membentuk bibit (seedling).

Pada embrio yang sangat muda sel-selnya hampir sama bentuk dan

ukuran belum terdiferensisasi. Sel-sel ini membelah berulang-ulang

kemudian mengalami pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi

beberapa waktu, akhirnya akan kelihatan organ-organ permulaan yang

belum sempurna seperti akar, batang dan daun (Firdaus, dkk. 2006).

Perkecambahan biji tidak hanya dipengaruhi oleh suhu, tapi juga

(bergantung pada spesies) dipengaruhi oleh cahaya, pemecahan kulit

biji agar radikula dapat menerobos keluar dan oksigen dan/atau air

dapat masuk, penghilangan zat penghambat kimiawi, dan pematangan

embrio (Salisbury. 1995).

Dari praktikum yang dilakukan oleh (Vivi, 2012) menyimpulkan

bahwa terdapat pengaruh lama perendaman biji kacang hijau terhadap

kecepatan perkecambahan. Air berfungsi untuk melunakkan kulit biji

sehingga semakin lama perendaman, maka semakin banyak air yang

terserap ke dalam biji dan semakin cepat pula perkecambahan yang

terjadi. Dari hasil praktikum tersebut, kami akan melakukan suatu

percobaan yang berjudul “Bagaimana Pengaruh Lama Perendaman Biji

dalam Air terhadap Perkecambahan Biji Sawi (Brassica chinensis)”.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan masalah

sebagai berikut : Bagaimana pengaruh lama (waktu) perendaman biji

dalam air terhadap perkecambahan biji sawi (Brassica chinensis).

1.3 Tujuan

2

Tujuan praktikum ini adalah untuk mendiskripsikan pengaruh

lama (waktu) perendaman terhadap perkecambahan biji sawi (Brassica

chinensis).

BAB II

3

KAJIAN TEORI

2.1 Mekanisme Imbibisi

Imbibisi merupakan salah satu proses difusi yang terjadi pada

tanaman. Imbibisi merupakan masuknya air pada ruang interseluler

dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi. Proses imbibisi tidak

melibatkan membrane seperti pada peristiwa osmosis. Imbibisi terjadi

karena permukaan-permukaan struktur mikroskopik dalam sel

tumbuhan, seperti selulosa, butir pati, protein, dan bahan lainnya yang

dapat menarik dan memegang molekul-molekul air dengan gaya tarik

antarmolekul. Peristiwa imbibisi juga bisa dikatakan sebagai suatu

proses penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding

sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misalnya masuknya

air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam

air beberapa jam. Perbedaan antara osmosis dan imbibisi yaitu pada

imbibisi terdapat adsorban. Ada dua kondisi yang diperlukan untuk

terjadinya imbibisi adalah adanya gradient potensial air antara

permukaan adsorban dengan senyawa yang diimbibisi dan adanya

afinitas antara komponen adsorban dengan senyawa yang diimbibisi

(Agus, 2010).

Imbibisi merupakan peristiwa migrasi molekul-molekul air ke

suatu zat lain yang mempunyai pori-pori cukup besar sehingga mampu

melewatkan molekul-molekul air, kemudian molekul air tersebut

menetap di dalam zat tersebut. Air memegang peranan yang

terpenting dalam proses perkecambahan biji karena merupakan salah

satu faktor untuk berlangsungnya proses perkecambahan. Proses

imbibisi air oleh benih sangat dipengaruhi oleh komposisi kimia benih,

permeabilitas benih dan jumlah air yang tersedia, baik air dalam

bentuk cairan maupun uap air disekitar benih (Dwidjoseputro, 1991).

4

2.2 Fungsi Air dan Faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan

Menurut Salisbury dan Ross (1992), fungsi air dalam

perkecambahan adalah sebagai berikut:

1.    Melunakkan kulit biji embrio dan endosperm mengembang

sehingga kulit biji robek.

2.    Memfasilitasi masuknya O2 ke dalam biji, gas masuk secara difusi

sehingga suplai O2 pada sel hidup meningkat dan pernafasan aktif.

3.    Alat transport larutan makanan dari endosperm atau kotiledon.

Selain itu, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi

kecepatan perkecambahan antara lain :

a.    Konsentrasi air

Bertambah besar perbedaan tekanan difusi antara cairan luar dan

dalam biji, bertambah cepat penyerapan air oleh biji.

b.    Tekanan hidrostatik

Masuknya air ke dalam biji menimbulkan tekanan hidrostatik karena

meningkatnya volume air pada membran biji. Tekanan hidrostatik

menyebabkan meningkatnya tekanan difusi air. Hal ini

menyebabkan naiknya kecepatan difusi ke luar dan menurunnya

kecepatan penyerapan air oleh biji. Kecepatan penyerapan air

adalah berbanding terbalik dengan jumlah air yang diserap terlebih

dahulu oleh biji. Jadi kecepatan penyerapan pada permulaan tinggi

dan kemudian semakin lambat sejalan dengan naiknya tekanan

hidrostatik sampai tercapai keseimbangan.

c.    Daya intermolekular

Daya ini merupakan tenaga listrik, apabila tenaga ini meningkat

akan menyebabkan menurunnya tekanan difusi air dan juga berarti

turunnya kecepatan penyerapan air.

d.   Luas permukaan biji yang kontak dengan air

Kecepatan penyerapan air oleh biji berbanding lurus dengan luas

permukaan. Pada keadaan tertentu, bagian khusus pada biji dapat

menyerap air lebih cepat.

5

e.    Suhu

Apabila air dipanaskan maka energi dipakai. Sebagian energi ini

dipakai untuk meningkatkan difusi air. Oleh sebab itu, apabila suhu

ditingkatkan maka kecepatan penyerapan juga naik sampai batas

tertentu, di mana tiap 100C suhu dinaikkan kecepatan penyerapan

kira – kira dua kali lipat pada waktu permulaan.

f.     Spesies dan varietas

Berhubungan dengan faktor genetik yang menentukan susunan kulit

biji.

g.    Umur

Berhubungan dengan lama penyimpanan yaitu semakin lama

disimpan maka akan semakin sulit untuk menyerap air.

h.    Tingkat kemasakan

Biji yang semakin masak maka kandungan airnya akan berkurang

sehingga kecepatan penyerapan airnya meningkat.

i.      Komposisi kimia

Biji yang mengandung protein tinggi menyerap air lebih cepat

sampai tingkat tertentu daripada biji dengan kadar karbohidrat

tinggi. Biji dengan kadar minyak tinggi tetapi kadar proteinnya

rendah, kecepatan serapnya sama dengan biji berkadar karbohidrat

tinggi.

2.3 Hormon yang Berperan dalam Perkecambahan

Senyawa organik yang disintesis secara endogen dan sangat

berpengaruh terhadap proses pertumbuhan dan perkembangan adalah

hormon. Salah satu hormon yang berperan dalam proses

perkecambahan adalah hormon giberilin.

Giberelin merupakan hormon yang berfungsi sinergis (bekerja

sama) dengan hormone auksin. Giberelin berpengaruh terhadap

perkembangan dan perkecambahan embrio. Giberelin akan

merangsang pembentukan enzim amylase. Enzim tersebut berperan

memecah senyawa amilum yang terdapat pada endosperm (cadangan

6

makanan) menjadi senyawa glukosa. Glukosa merupakan sumber

energi pertumbuhan. Apabila giberelin diberikan pada tumbuhan

kerdil, tumbuhan akan tumbuh normal kembali.

Giberelin juga berfungsi dalam proses pembentukan biji, yaitu

merangsang pembentukan serbuk sari (polen), memperbesar ukuran

buah, merangsang pembentukan bunga, dan mengakhiri masa

dormansi biji. Giberelin dengan konsentrasi rendah tidak merangsang

pembentukan akar, tetapi pada konsentrasi tinggi akan merangsang

pembentukan akar.

Selain itu, juga terdapat hormon yang mengatur tentang

pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Misalkan auksin dan

sitokinin :

1. Auksin

Hormon ini ditemukan pertama kali oleh Went di bagian

pucuk tumbuhan yang sedang tumbuh. Hormon ini disintesis di

meristem apikal ujung batang kemudian disebarkan ke seluruh

bagian tubuh tumbuhan dengan gerakan terpolarisasi ke satu

arah. Di alam dijumpai beberapa macam auksin, yaitu IAA, 4-

kloro IAA (terdapat pada biji kacang- kacangan muda), asam fenil

asetat (PAA), dan asam indol butirat (IBA). Sementara auksin

yang disintesis adalah NAA, 2, 4D, dan MCPA (asam 2-metil-4-

klorofenoksiasetat). Auksin mempengaruhi pemanjangan sel

yang kemudian diikuti oleh tekanan turgor di dalam sel untuk

memperkuat dinding sel. Auksin berfungsi sebagai:

1)      Mempengaruhi pembentukan akar lateral dan adventif

2)      Memacu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan

etilen

3)      Mempengaruhi pertumbuhan kuncup samping

4)     Menyebabkan batang tumbuhan membengkok karena

distribusi auksin yang tidak merata pada batang sehingga

menyebabkan pemanjangan sel yang tidak sama

7

5)      Menginduksi pembelahan kambium vaskuler, dan

6)      Memacu perkembangan bunga dan buah

Pada tahap reproduksi, IAA terdapat di dalam polen, buah,

biji, atau organ- organ lain. Auksin sintesis 2,4 D merupakan

herbisida untuk memberantas gulma. Dalam konsentrasi rendah

2,4 D berfungsi sebagai zat pengatur tumbuh, tetapi dalam

konsentrasi tinggi sebagai racun. IAA bertanggung jawab

terhadap dominasi apikal, yaitu pola pertumbuhan dimana ujung

pucuk batang mencegah tumbuhnya tunas aksiler.

2. Sitokinin

Sitokinin merupakan senyawa yang berasal dari suatu

senyawa yang mengandung nitrogen, yaitu adenin. Hormon ini

ditemukan oleh Overbeek di dalam air kelapa. Dalam

penelitiannya, hormon ini berperan dalam memacu pembelahan

sel (sitokinesis). Hormon ini terdapat pada organ yang muda,

disintesis di akar, dan diangkut ke atas melalui xilem. Sitokinin

berfungsi dalam:

1)     Memacu perkembangan kloroplas dan sintesis klorofil

2)     Membantu pembesaran sel- sel kotiledon dan daun dikotil

3)     Memacu perkembangan kuncup samping, dan

4)     Memacu pembelahan sel dan pembentukan tunas pucuk

2.4 Hipotesis

HA : Ada pengaruh lama perendaman (waktu) terhadap kecepatan

perkecambahan pada biji sawi (Brassica chinensis).

H0 : Tidak ada pengaruh lama perendaman (waktu) terhadap

kecepatan perkecambahan pada biji sawi (Brassica chinensis).

8

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah eksperimental, karena karena yang

diselidiki adalah antar dua variabel, yaitu pengaruh lama perendaman

biji dalam air terhadap perkecambahan biji sawi (Brassica chinensis).

3.2 Waktu dan Tempat Percobaan

Hari/ tanggal : Sabtu-Kamis, 11-16 April 2015

Pukul : 15.00 – selesai

Tempat : Jalan Ketintang Wiyata no. 54, Gayung Sari,

Surabaya.

3.3 Variabel Percobaan

1. Variabel manipulasi :lama waktu perendaman

2. Variabel kontrol :suhu, intensitas cahaya, volume dan waktu

penyiraman air, wadah, jenis biji.

3. Variabel respon :waktu perkecambahan

3.4 Alat dan Bahan

Alat :

1. Nampan

2. Kapas

3. Stopwatch

Bahan :

1. Biji Sawi Brassica chinensis)

2. Air suling

3.5 Langkah Kerja

1. Merendam biji sawi Brassica chinensis) selama 4 jam, 3 jam, 2 jam,

1 jam dan tanpa direndam masing-masing 50 biji.

9

2. Menanam pada waktu bersamaan pada nampan kecil yang sudah

dialasi dengan kapas basah.

3. Mengamati jumlah biji yang berkecambah setiap hari selama 10

hari.

4. Hari pertama dihitung saat penanaman biji pada media.

5. Membuat tabel persentase perkecambahan dan indeks percepatan

dari hasil pengamatan

3.6 Rancangan Percobaan

50 biji sawi

Tanpa direndam

50 biji sawi

direndam 1 jam

50 biji sawi

direndam 2 jam

50 biji sawi

direndam 3 jam

50 biji saw

direndam 4 jam

BAB IV

10

Ditumbuhkan pada media kapas

Ditumbuhkan pada media kapas

Ditumbuhkan pada media

Ditumbuhkan pada media kapas

Ditumbuhkan pada media kapas

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel 1. Pengaruh lama perendaman terhadap jumlah biji sawi

(Brassica chinensis) yang berkecambah

Lama

Perendam

an

Hari ke- Persentase

Perkecambah

an

IKP1 2 3 4 5 6 7 8

0 jam 2 13 16 4 0 2 9 4 5050x100%

= 100 %

16.24

1 jam 10 19 11 3 4 3 - - 25.22

2 jam 18 7 16 5 4 - - - 28.88

3 jam 27 6 13 2 2 - - - 35.23

4 jam 30 7 12 1 - - - - 40

Grafik 1. Pengaruh lama perendaman biji sawi (Brassica chinensis)

terhadap Indeks Kecepatan Perkecambahan (IKP).

4.2 Analisis

11

0 1 2 3 40

5

10

15

20

25

30

35

40

45

16.94

25.2228.88

35.23

40

(x)Lama Perendaman

Hari Ke-

(y)Indeks Kecepatan

Perkecambahan (IKP)

Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, terdapat lima

perlakuan berbeda yaitu perendaman selama 4 jam, 3 jam, 2 jam, 1

jam dan 0 jam. Ternyata memberikan hasil yang berbeda-beda.

Kecambah yang direndam dengan waktu yang singkat memiliki Indeks

Kecepatan Perkecambahan (IKP) yang lebih rendah apabila

dibandingkan dengan kecambah yang direndam dengan waktu yang

lama. Dapat dilihat pada tabel 1 dan grafik 1, bahwa kecambah yang

direndam selama 4 jam lebih cepat berkecambah dibandingkan

dengan biji sawi (Brassica chinensis) yang direndam selama 3, 2, 1,

atau 0 jam.

4.3 Pembahasan

Hasil analisis data yang diperoleh menjelaskan bahwa kecambah

yang direndam selama 4 jam lebih cepat berkecambah apabila

dibandingkan dengan biji sawi (Brassica chinensis) yang direndam

selama 3, 2, 1, atau 0 jam. Hal ini disebabkan karena air yang masuk

ke dalam biji secara imbibisi memiliki peran penting. Menurut Salisbury

dan Ross (1992), fungsi air dalam perkecambahan adalah untuk

melunakkan kulit biji embrio dan endosperm mengembang sehingga

kulit biji robek, memfasilitasi masuknya O2 ke dalam biji, gas masuk

secara difusi sehingga suplai O2 pada sel hidup meningkat dan

pernafasan aktif serta sebagai alat transport larutan makanan dari

endosperm atau kotiledon.

Air yang masuk ke dalam biji akan mengaktifkan GA3 (Giberilin

Acid) yang akan memacu terjadinya proses transkripsi dan translasi

yang nantinya akan menghasilkan asam amino yang berfungsi untuk

membentuk enzim dan struktur sel yang berguna untuk pertumbuhan

dan perkembangan tumbuhan. Oleh karena itu, semakin lama

perendaman, maka akan semakin cepat dan banyak air yang masuk ke

dalam biji tersebut dan semakin cepat pula biji tersebut berkecambah.

Hal ini sesuai dengan dasar teori yang menjelaskan bahwa hormone

12

giberilin berfungsi untuk perkembangan daperkecambahan embrio.

Giberelin akan merangsang pembentukan enzim amylase. Enzim

tersebut berperan memecah senyawa amilum yang terdapat pada

endosperm (cadangan makanan) menjadi senyawa glukosa. Glukosa

merupakan sumber energi pertumbuhan. Apabila giberelin diberikan

pada tumbuhan kerdil, tumbuhan akan tumbuh normal kembali.

13

BAB V

PENUTUP

5.1 Simpulan

Ada pengaruh lama perendaman biji sawi (Brassica chinensis)

terhadap kecepatan perkecambahan. Semakin lama waktu

perendaman, semakin cepat pula perkecambahan yang terjadi.

5.2 Saran

Pada praktikum ini sebaiknya memilih biji yang mudah tumbuh,

agar lebih mengefisien waktu. Selain itu, harus selalu dikontrol setiap

hari keadaan lima wadah tersebut agar tidak ditumbuhi oleh jamur.

DAFTAR PUSTAKA

14

Agus, 2010. www.agushome.blogspot.com/2010/07/peristiwa-imbibisi-pada-

biji.html. Diakses pada hari Rabu, 22 April 2015 pukul 14.00 WIB.

Dwidjoseputro, 1991. Pengantar fisiologi Tumbuhan. Gramedia. Jakarta

Firdaus L.N., Sri Wulandari, Yusnida Bey. 2006. Fisiologi Tumbuhan. Pusat

Pengembangan Pendidikan Universitas Riau. Pekanbaru.

Salisbury, FB., Ross, CW., 1992 . Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. Penerbit ITB.

Bandung

15