PENGARUH KUALITAS WARNA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TANAMAN BAYAM (Amaranthus sp.)

DITULIS OLEH:FILBERT KURNIA LIWANGXII IPA 2

SEKOLAH DIAN HARAPANMAKASSAR2014/2015

DAFTAR ISI

DAFTAR ISIiBAB I PENDAHULUAN11.1Latar Belakang11.2Rumusan Masalah21.3Tujuan21.4Manfaat21.5Hipotesa2BAB II LANDASAN TEORI32.1Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan32.1.1Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan32.1.2Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan32.1.3Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman52.2Bayam7BAB III METODE PENELITIAN83.1Alat dan Bahan83.1.1Alat83.1.2Bahan83.2Cara Kerja83.3Waktu dan Tempat Penelitian9BAB IV ANALISA DATA104.1Hasil Pengamatan104.2Pembahasan12BAB V PENUTUP155.1Kesimpulan155.2Saran15DAFTAR PUSTAKA16LAMPIRAN GAMBAR17

i

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangIlmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan cabang ilmu teoritis yang disusun dengan melakukan obsevasi, eksperimentasi, penyimpulan, penyusunan teori, hingga mencapai suatu teori. Berbagai cara untuk melakukan pembuktian tersebut disebut sebagai metode ilmiah. Cabang IPA terbagi menjadi ilmu biologi, ilmu fisika, dan ilmu kimia. Ilmu biologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup, baik mengenai morfologi, fisiologi, anatomi, perilaku, asal, dan persebarannya.Pada pembelajaran di Sekolah Dian Harapan Makassar, untuk menguji kemampuan murid-murid selama 1 kuarter maka diadakan ujian summative untuk setiap mata pelajaran yang diajarkan kepada murid-murid. Ujian summative dapat diadakan dalam bentuk tertulis maupun dalam bentuk proyek. Salah satu penerapan ujian summative dalam bentuk proyek adalah dengan mengadakan sebuah penelitian dan penyusunan laporan penelitian. Penelitian diadakan untuk menguji kembali suatu teori yang telah diterima dan mengaplikasikan secara langsung kemampuan yang telah dipelajari di dalam kelas. Sedangkan penyusunan laporan penelitian dilakukan untuk mengevaluasi dan merangkum mengenai hasil penelitian yang telah didapatkan di lapangan agar tersusun secara sistematis dan logis. Sedangkan bagi siswa, penelitian dan penyusunan laporan dapat mengurangi beban ujian tertulis dan pengerjaan tidak terasa berat karena waktu pengerjaan yang panjang. Selain itu, siswa tidak akan merasa bosan apabila kegiatan belajar diselingi dengan pengerjaan penelitian.Penelitian yang dilakukan adalah melakukan pengamatan mengenai pengaruh spektrum cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman bayam. Pengamatan dilakukan selama 3 minggu dengan pemberian perlakuan-perlakuan khusus pada tanaman. Hasil pengamatan dirangkum dan dibahas di dalam laporan ini.

1.2 Rumusan MasalahVariabel penelitian ini adalah: 0. Variabel bebas: kualitas cahaya (warna cahaya)0. Variabel terikat: pertumbuhan dan perkembangan tanaman bayam (Amaranthus sp.)0. Variabel kontrol: pot, sumber cahaya (matahari), jumlah air dan pupuk, media tanam.Maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah: Bagaimana pengaruh kualitas cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman bayam?

1.3 TujuanTujuan dari diadakannya penelitian ini adalah:1. Mengetahui cara menanam tanaman bayam.2. Mengetahui kondisi yang diperlukan tanaman bayam untuk bertumbuh.3. Mengetahui pengaruh kualitas cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman bayam.

1.4 ManfaatManfaat dari diadakannya penelitian ini adalah:1. Siswa dapat memperoleh pengalaman dalam menanam tanaman bayam.2. Siswa dapat mengenal kondisi lingkungan greenhouse.3. Siswa dapat memperoleh pengetahuan yang lebih mendalam tentang materi yang telah diperoleh di dalam kelas.

1.5 HipotesaPot yang ditutupi dengan kerangka yang dilapisi dengan kertas berwarna biru akan tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan pot lainnya.

BAB IILANDASAN TEORI2.1 Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan2.1.1 Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan Pertumbuhan adalah proses pertambahan volume yang irreversible (tidak dapat balik) karena adanya pembelahan mitosis, atau pembesaran sel, atau keduanya. Pertumbuhan dapat diukur secara kuantitatif (Pratiwi, Srikini, Suharno, & S, 2012). Sedangkan, perkembangan dapat diartikan sebagai proses perubahan menjadi dewasa yang menyertai pertumbuhan. Dalam perkembangan, terjadi diferensiasi sel (perubahan struktur dan fungsi sel), histogenesis (pembentukan jaringan), organogenesis (pembentukan organ), dan gametogenesis (pembentukan gamet/sel-sel kelamin) (Pujiyanto, 2008).2.1.2 Pertumbuhan dan Perkembangan pada TumbuhanPerkembangan awal tumbuhan secara garis besar dibagi menjadi 3 tahap yaitu pembelahan sel, morfogenesis, dan diferensiasi seluler. Pembelahan sel merupakan tahap dimana zigot di dalam biji tumbuhan mengalami mitosis sehingga terbentuk jaringan embrional. Lalu, morfogenesis yaitu perkembangan bentuk merupakan tahap dimana embrio yang terbentuk memiliki kotiledon dan akar serta tunas rudimenter. Sesudah biji berkecambah, akar dan tunas rudimenter akan berkembang membentuk sistem akar dan tunas tumbuhan. Diferensiasi seluler merupakan tahap dimana jaringan embrional terus berkembang membentuk struktur khusus yang akan dimiliki pada saat dewasa. Sel-sel yang terdiferensiasi akan membentuk jaringan. Diferensiasi adalah proses yang menjadikan sel memiliki fungsi biokimia dan morfologi khusus yang belum pernah dimiliki oleh sel tersebut. Proses pembentukan jaringan permanen (epidermis, korteks, dan stele) dari jaringan embrional disebut spesialisasi. Sedangkan pertumbuhan merupakan peristiwa pertambahan volume dari sel-sel yang mengadakan mitosis dan mengambil bahan-bahan yang diperlukan dari lingkungan (Pratiwi, Srikini, Suharno, & S, 2012).Pada tumbuhan, 3 fungsi dasar bagi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah fotosintesis, respirasi, dan transpirasi. Fotosintesis merupakan kemampuan tumbuhan untuk menghasilkan sendiri makanannya. Pada fotosintesis, karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) bereaksi dengan sinar matahari untuk membentuk glukosa dan oksigen sebagai zat buangan.

Gambar 1. Skema dasar fotosintesisSumber: http://www.ext.colostate.edu/mg/gardennotes/images/141-2.jpg

Respirasi merupakan proses mengubah makanan (gula) menjadi energi untuk pertumbuhan dan berbagai proses metabolisme lain di dalam kehidupan. Respirasi merupakan kebalikan dari proses fotosintesis dimana glukosa dan oksigen direaksikan sehingga membentuk energi, serta karbon dioksida (CO2), dan air (H2O) sebagai zat buangan.

Gambar 2. Skema dasar respirasiSumber: http://www.ext.colostate.edu/mg/gardennotes/images/141-4.jpg

Transpirasi merupakan peristiwa hilangnya uap air dari tumbuhan melalui stomata/mulut daun, Transpirasi terjadi pada 90 persen dari air yang memasuki tumbuhan. Sedangkan 10 persen sisanya menjadi bahan bagi fotosintesis dan pertumbuhan sel. 3 peran utama transpirasi bagi tumbuhan adalah untuk membantu pergerakan mineral, baik dari akar ke daun melalui xilem, ataupun pergerakan produk fotosintesis melalui floem ke seluruh bagian tumbuhan. Selain itu, transpirasi juga dapat berperan sebagai pendingin tumbuhan. Dan terakhir, transpirasi menyediakan tekanan turgor yang membantu agar tumbuhan tetap tegak (Whiting, Roll, & Vickerman, 2010).2.1.3 Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan TanamanFaktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibagi menjadi 2 yaitu faktor eksternal yang berasal dari luar tumbuhan dan faktor internal yang berasal dari tumbuhan itu sendiri. Faktor eksternal terdiri atas makanan, suhu, kelembapan, oksigen, air, dan cahaya. Sedangkan faktor internal pertumbuhan tumbuhan adalah gen dan hormon (Pratiwi, Srikini, Suharno, & S, 2012).Makanan merupakan sumber energi dan sumber materi untuk menyintesis berbagai komponen sel (Pujiyanto, 2008). Tumbuhan membutuhkan 18 elemen agar pertumbuhannya dapat normal. Sumber dari elemen yang dibutuhkan sangat beragam, seperti udara, air, dan tanah. Elemen yang dibutuhkan antara lain karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, besi, magnesium, fosfor, dan lain sebagainya (Enviromental Factors that Affect Plant Growth, n.d.). Defisiensi merupakan kurangnya suatu nutrisi di dalam tumbuhan yang menyebabkan pertumbuhan menjadi terganggu dan bisa menyebabkan kematian (Pratiwi, Srikini, Suharno, & S, 2012).Suhu atau temperatur memengaruhi masing-masing tanaman secara berbeda-beda, tergantung dengan spesies tanaman tersebut. Terdapat tanaman yang dapat tumbuh optimal pada suhu yang lebih tinggi dari tanaman lain, dan pada suhu yang lebih rendah dari tanaman lain. Namun temperatur tinggi dapat mempercepat laju respirasi sehingga produk fotosintesis digunakan lebih cepat dari biasanya dan menekan pertumbuhan. Sedangkan temperatur rendah dapat berakibat pada pertumbuhan yang lambat (Enviromental Factors that Affect Plant Growth, n.d.).Kelembapan berpengaruh berbeda-beda terhadap berbagai tumbuhan. Tanah dan udara lembap berpengaruh baik bagi pertumbuhan. Kondisi lembap menyebabkan lebih banyak air untuk diserap daripada diuapkan. Kondisi tersebut menyebabkan sel memanjang dengan lebih cepat. Tumbuhan pun lebih cepat mencapai ukuran maksimum (Pratiwi, Srikini, Suharno, & S, 2012).Kandungan oksigen dalam tanah, disebut sebagai aerasi, diperlukan oleh akar untuk melakukan respirasi. Respirasi akar bermanfaat dalam perkembangan sel-sel akar dan membantu penyerapan nutrisi dari dalam tanah untuk tumbuh kembang tanaman (Pujiyanto, 2008). Air merupakan salah satu senyawa utama yang paling dibutuhkan oleh tumbuhan. Reaksi kimia di dalam sel tidak dapat berlangsung tanpa air sehingga tumbuhan mati. Air dibutuhkan diantaranya untuk proses fotosintesis, mengaktifkan reaksi enzimatik, menjaga kelembapan, dan membantu perkecambahan pada biji (Pratiwi, Srikini, Suharno, & S, 2012). Cahaya merupakan faktor eksternal yang sangat penting bagi tumbuhan. Selain diperlukan untuk fotosintesis, cahaya juga mengaktifkan berbagai peristiwa penting pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Efek cahaya pada morfologi tumbuhan disebut fotomorfogenesis. Tumbuhan mendeteksi bukan hanya ada tidaknya cahaya namun juga arah, intensitas, dan panjang gelombang cahaya tersebut (Reece, et al., 2011). Efek dari panjang gelombang yang berbeda-beda merupakan salah satu pertanyaan besar di masa lampau dan belum seluruhnya terjawab saat ini. Peneliti telah menemukan bahwa cahaya biru dan merah merupakan cahaya dengan efek paling signifikan pada tumbuhan. Cahaya merah mempengaruhi pembentukan klorofil, fotoperiodisme, dan lainnya. Sedangkan cahaya biru memengaruhi fototropisme atau pergerakan tanaman menuju cahaya (Marinelli, 2014). Hal itu terlihat dari spektrum aksi fotosintesis (Gambar 3) yang menunjukkan keefektifan relatif panjang gelombang terhadap fotosintesis (Reece, et al., 2011).

Gambar 3. Spektrum aksi fotosintesisSumber: (Reece, et al., 2011)

2.2 BayamBayam merupakan salah satu spesies dari famili Amaranthaceae dan terdiri dari beberapa jenis spesies, di antaranya bayam tanah (Amaranthus blitum L.), bayam berduri (Amaranthus spinosus L.), bayam putih (Amaranthus tricolor L.), dan bayam tahun (Amaranthus hybridus L.) (Rukmana, Bayam, Bertanam & Pengolahan Pascapanen, 1994). Bayam dapat tumbuh dengan baik di dataran rendah maupun di dataran tinggi ( 2000 meter di atas permukaan air laut). Selain itu, bayam membutuhkan tempat penanaman di tempat yang terbuka (Aak, 1992). Selain itu, pertumbuhan dan produksi tanaman dapat mencapai hasil maksimal bila dibudidayakan pada tanah yang subur dan gembur, kaya akan bahan organik, memiliki aerasi dan drainase yang baik, serta mempunyai pH antara 6-7 (Rukmana, Bertanam Sayuran di Pekarangan, 2005).

BAB IIIMETODE PENELITIAN3.1 Alat dan Bahan3.1.1 Alat Pot Media tanam Rangka kayu penutup Sekop Penggaris Penyiram bunga3.1.2 Bahan Pupuk Air Bibit bayam (Amaranthus sp.) Kertas minyak berwarna (biru, hijau, kuning) Sekam 3.2 Cara Kerja1. Pot yang akan diberi bibit dilapisi kerikil di bagian bawahnya.2. Media tanam dibuat dari tanah, kompos dan sekam dengan perbandingan tanah:kompos:sekam = 1:1:1. Setelah media tanam dibuat, masukkan ke dalam pot yang telah dilapisi kerikil.3. Bibit bayam dimasukkan ke dalam pot minimal sebanyak 4 bibit.4. Rangka kayu penutup dibuat menurut sketsa.

Gambar 4. Skema kerangka penutup tumbuhanPada setiap sisi rangka kayu, kecuali dasar rangka ditutupi dengan kertas minyak berwarna kuning, hijau, dan biru. Lubang-lubang kecil akan dibuat pada kertas di setiap sisi rangka untuk memastikan adanya aliran udara di dalam tumbuhan.5. Setelah 2 minggu, tanaman bayam dipindahkan ke dalam pot peneliti dan ditutupi dengan rangka yang telah disiapkan. Pot yang akan ditutupi dilabeli A, B, dan C. Pot A ditutupi dengan kerangka yang dilapisi kertas kuning. Pot B ditutupi dengan kerangka yang dilapisi kertas hijau. Pot C ditutupi dengan kerangka yang dilapisi kertas biru. Dan pot D tidak ditutupi dengan kerangka (kontrol).6. Keempat pot tersebut diletakkan di bawah sinar matahari yang cukup.7. Amati dan catat ketinggian masing-masing tumbuhan di setiap pot setiap hari (kecuali hari Minggu) selama 3 minggu. 3.3 Waktu dan Tempat PenelitianPencatatan pengamatan dilakukan mulai tanggal 2 Oktober 2014 hingga 22 Oktober 2014 dan penelitian bertempat pada Greenhouse Sekolah Dian Harapan Makassar, Jalan Gunung Agung no. 201.

BAB IVANALISA DATA4.1 Hasil PengamatanTabel 1. Pertumbuhan tanaman bayamTanggalPot A (kuning)Pot B (hijau)Pot C (biru)Pot D (kontrol)

Tinggi (cm)Daun (helai)Tinggi (cm)Daun (helai)Tinggi (cm)Daun (helai)Tinggi (cm)Daun (helai)

2 Oktober 201434342,543,55

3 Oktober 201435353,553,55

4 Oktober 20143,55354546

6 Oktober 201445454,5555

7 Oktober 20144344435,56

8 Oktober 201442423,5366

9 Oktober 20144,524,523,5267

10 Oktober 2014524,53426,57

11 Oktober 20145,524,534276

13 Oktober 2014624,525386

14 Oktober 20146,52525,538,56

15 Oktober 201473525,538,56

16 Oktober 20147,535,525,5397

17 Oktober 2014835,525,5396

18 Oktober 20148,535,526297

20 Oktober 20148,545,52629,59

21 Oktober 201494626,5310,59

22 Oktober 20149,556274119

Grafik 1. Penambahan tinggi tanaman terhadap waktu

Grafik 2. Penambahan jumlah daun terhadap waktu

4.2 Pembahasan

BAB VPENUTUP5.1Kesimpulan

5.2Saran

DAFTAR PUSTAKAAak. (1992). Petunjuk Praktis Bertanam Sayur. Yogyakarta: Kanisius.Enviromental Factors that Affect Plant Growth. (n.d.). Retrieved November 17, 2014, from AZ Master Gardener Manual: Water: http://ag.arizona.edu/pubs/garden/mg/botany/water.htmlEnviromental Factors that Affect Plant Growth. (n.d.). Retrieved November 17, 2014, from AG Master Gardener Manual: Enviromental Factors: http://ag.arizona.edu/pubs/garden/mg/botany/environmental.htmlMarinelli, J. (2014). Stalking the Wild Amaranth: Gardening in an Age of Extinction. New York: Henry Holt and Company.Pratiwi, D. A., Srikini, S. M., Suharno, & S, B. (2012). Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Penerbit Erlangga.Pujiyanto, S. (2008). Menjelajah Dunia Biologi 3 untuk Kelas XII SMA dan MA. Solo: Platinum.Reece, J. A., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Jackson, R. B. (2011). Campbell Biology. San Fransisco: Pearson Benjamin Cummings.Rukmana, R. (1994). Bayam, Bertanam & Pengolahan Pascapanen. Yogyakarta: Kanisius.Rukmana, R. (2005). Bertanam Sayuran di Pekarangan. Yogyakarta: Kanisius.Whiting, D., Roll, M., & Vickerman, L. (2010, August). Plant Growth Factors: Photosynthesis, Respiration, and Transpiration. Retrieved November 16, 2014, from CMG Garden Notes: http://www.ext.colostate.edu/mg/gardennotes/141.html

LAMPIRAN GAMBAR (a) (b) (c) (d) Gambar 5. Pot A (a), pot B (b), pot C (c), dan pot D (d) pada 8 Oktober 2014

Gambar 6. Keempat pot beserta kerangka pada 22 September 2014 dan pada 16 Oktober 2014

Gambar 7. Keempat pot pada posisinya pada 22 Oktober 2014 (a) (b) (c) (d) Gambar 8. Pot A (a), pot B (b), pot C (c), dan pot D (d) pada 22 Oktober 2014

19