0 KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN PRAKTIKUM ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN OLEH : Yulia (F05109031) Kelompok : 2 PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK 2011
0
KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN
PRAKTIKUM ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN
OLEH :
Yulia
(F05109031)
Kelompok : 2
PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2011
1
ABSTRAK
Tumbuhan maupun hewan mengalami proses pertumbuhan. Jagung ditanam di sini
dan pertumbuhannya sering digunakan untuk penelitian. Maka, untuk mengetahui lebih lanjut
mengenai pertumbuhan dan perkembangan, dilakukanlah pengukuran laju tumbuh tanaman
jagung dan untuk memperjelas pengamatannya dibuat kurva sigmoid pertumbuhan. Pada
praktikum ini, menujukkan jagung mngalami pertumbuhan yang bila dibuat grafik, akan
membentuk kurva sigmoid. Jagung yang diberi perlakuan secara destruktif akan tumbuh lebih
baik dibanding dengan jagung yang diberi perlakuan secara non-destruktif. Faktor eksternal
juga mempengaruhi dalam petumbuhan jagung.
Kata Kunci : Pertumbuhan, Perkecambahan, Destruktif, Non-Destruktif, Kurva Sigmoid
Pertumbuhan dan Jagung.
2
PENDAHULUAN
Sebagian tumbuhan terus tumbuh selama mereka masih hidup, suatu kondisi yang
dikenal sebagai pertumbuhan tidak terbatas (indeterminate growth). Sebagian besar hewan.
Pertumbuhan tidak terbatas tidak mengandung pengertian abadi dan tidak mati. Meskipun
mereka terus tumbuh selama hidupnya, tumbuhan tantunya akan mati. Tumbuhan yang
dikenal sebagai tumbuhan setahun (annual) menyelesaikan siklus hidupnya-dari kecambah,
berbunga dan memproduksi benih hingga mati-dalam waktu setahun atau lebih atau kurang.
Banyak tumbuhan berbunga liar adalah tumbuhan setahun, seperti tanaman pangan yang
paling penting, termasuk tanaman penghasil biji-bijian dan tanaman polong-polongan. Suatu
tumbuhan biennial jika kehidupan umumnya membentang dalam rentang waktu dua tahun.
Pada banyak kasus, tumbuhan dengan siklus kehidupan biennial ini adalah tumbuhan yang
hidup melewati periode dingin (musim dingin) yang menyela di antara pertumbuhan
vegetative (musim semi/musim panas pertama) dan perbungaan (musim semi/musim panas
kedua). Tumbuhan yang hidup beberapa tahun , termasuk pohon, perdu dan beberapa rumput-
rumputan, dikenal sebagai tumbuhan tahunan (perennial) (Campbell, 2003).
Perkecambahan adalah proses awal pertumbuhan individu baru pada tanaman yang
diawali dengan munculnya radikel pada testa benih. Proses perkecambahan dan pertumbuhan
perkecambahan sangat dipengaruhi oleh ketersediaan air dalam medium pertumbuhan untuk
diabsorbsi dan memacu aktivitas enzim-enzim untuk metabolisma perkecambahan di dalam
benih (Salisbury dan Ross, 1995).
Perkecambahan biji bergantung pada imbibisi, penyerapan air akibat potensial air
yang rendah pada biji yang kering. Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan
memecahkan kulit pembungkusnya dan memicu perubahan metabolic pada embrio yang
menyebabkan biji tersebut melanjutkan pertumbuhan. Enzim-enzim akan mulai mencerna
bahan-bahan yang disimpan pada endosperma atau kotiledon, dan nutrient-nutriennya
dipindahkan ke bagian embrio yang sedang tumbuh (Campbell, 2003).
Perkembangan zigot itu berlanjut sampai berbentuk biji: sporofit embrio yang dorman
dengan makanan cadangan dan salut pelindung. Pada angiosperma, dinding bakal buah
(terkadang bersamaan dengan bagian-bagian bunga lainnya) berkembang menjadi buah. Buah
merupakan adaptasi yang meningkatkan penyebaran isinya (biji-bijinya) ke lokasi yang baru.
Buah menjadi tersebar karena: (1) Pengeluaran mekanis biji-bijinya. (2) Mengerahkan
3
bantuan angin atau arus air untuk membawa biji ke tempat-tempat baru. (3) Mengerahkan
bantuan hewan untuk menyebarkan biji-bijinya (Kimbal, 1983).
Di alam, dormansi karena kulit biji yang keras dapat dipatahkan melalui perusakan
kulit biji oleh mikroorganisme yang terdapat di tanah (Bewley & Back, 1982).
Sebagai organisma yang tidak dapat bergerak bebas, tumbuh kembangnya tanaman
sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan di sekelilingnya termasuk gelombang
elektromagnetik baik berupa gelombang medan magnit maupun medan listrik. Fenomena
respon tumbuhan terhadap medan magnit telah menarik para peneliti untuk mengkajinya
lebih jauh (Agustrina, 2008).
Menurut Santoso (1989) bahwa peranan unsur hara sangat penting bagi tanaman
untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kekurangan unsur hara pada masa
pertumbuhan dan perkenflbangan mengakibatkan kerusakan organ-organ tanaman tersebut.
Salisbury & Ross (1995) menyatakan bahwa luas daun tanaman merupakan suatu
faktor yang menentukan jumlah energi matahari yang dapat diserap oleh daun dan akan
menentukan besarnya fotosintat yang dihasilkan.
Banyak peneliti merajahkan ukuran atau bobot organime terhadap waktu, dan ini
menghasilkan kurva pertumbuhan. Kurva pertumbuhan berbentuk-s (sigmoid) yang ideal,
yang dihasilkan oleh banyak tumbuhan setahun dan beberapa bagian tertentu dari tumbuhan
setahun maupun bertahun. Kurva menunjukkan ukuran komulatuf sebagai fungsi dari waktu .
tiga fase utama biasanya mudah dikenali: fase logaritmik, fase linier, dan fase penuaan.
Pada fase logaritmik, ukuran (V) bertambah secara eksponensial sejalan dengan
waktu (t). ini berarti bahwa laju pertumbuhan (dV/dt) lambat pada awalnya, tapi kemudian
meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan ukuran organisme; semakin besar organisme,
semakin cepat ia tumbuh.
Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada laju
maksimum selama beberapa waktu lamanya. Laju pertumbuhan yang konstan ditunjukkan
oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva tinggi tanaman dan oleh bagian
mendatar kurva laju tumbuh di bagian bawah. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan
yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua. (Salisbury dan
Ross, 1995).
Pola pertumbuhan tegakan antara lain dapat dinyatakan dalam bentuk kurva
pertumbuhan yang merupakan hubungan fungsional antara sifat tertentu tegakan , antara lain
volume , tinggi, bidang dasar, biomassa dan diameter dengan umur tegakan . Bentuk kurva
4
pertumbuhan tegakan yang ideal akan mengikuti bentuk ideal bagi pertumbuhan organisme
(termasuk tumbuh – tumbuhan) , yaitu berbentuk kurva sigmoid (Latifah, 2004).
Jagung merupakan tanaman pangan biji-bijian yang memegang peranan penting
setelah padi di lndonesia. Jumlah produksinya pada tahun 1999 adalah 9.172.000 ton atau
yang kedua terbesar untuk tanaman biji-bijian setelah padi (Manalu, 2001).
Pada tanaman jagung seperti halnya semua tanaman hibrida selalu mempunyai apa
yang disebut dengan batas genetis. Pada batasan tersebut terdapat potensi genetic, dimana
dengan memacu pertumbuhan seperti apapun akan tetap tidak dapat melampaui batasan
genetic tersebut, dan jumlah daun adalah salah satu batasan genetic pada tanaman semusim
(Budi, 2009).
Jagung suatu monokotil, hanya memiliki satu kotiledon (skutelum jagung dan
rumputan lain). Tunas yang belum sempurna dibungkus dalam suatu struktur yang disebut
koleoptil. Pada jagung dan rumput-rumputan lain, tunas tumbuh ke atas dan lurus melalui
saluran koleoptil (Campbell, 2003).
Baik tumbuhan maupun hewan mengalami proses yang dinamakan pertumbuhan.
Jagung merupakan tanaman yang banyak ditanam di sini dan pertumbuhannya sering
digunakan untuk keperluan penelitian. Maka, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai
pertumbuhan dan perkembangan, dilakukanlah pengukuran laju tumbuh tanaman jagung yang
mana untuk memperjelas pengamatannya dibuat kurva sigmoid pertumbuhan.
5
MATERIAL DAN METODA
A. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah Pot, Sekop, Weather Station,
Termometer, Ember, Timbangan, Neraca, Oven, Benang dan Penggaris. Sedangkan
bahan yang digunakan adalah Tanah, Pasir, Biji Jagung, Air dan Aluminium Foil.
B. Metode
Media tanah disiapkan di dalam pot. Tiap kelompok memiliki 8 pot yang
masing-masing pot terdapat 5 biji jagung dan disiram secukupnya setiap hari. Tiap pot
diberi label. Sebelum di tanam, biji jagung direndam terlebih dahulu dan dipilih biji
jagung yang baik. Pot diletakkan pada lapangan terbuka. Pertumbuhan tumbuhan
dicek setiap minggu dengan cara destruktif / non-destruktif. Diukur tinggi tanaman,
luas daun, jumlah daun, berat basah, berat kering dari bagian atas (batang dan daun)
dan bagian bawah akar setelah dibersihkan terlebih dahulu (ingat berat basah
ditimbang tanaman dalam keadaan tidak basah). Berat kering didapatkan dengan
mengukur berat tanaman yang telah dikeringkan dengan oven, sampai berat tidak
berubah lagi. Catat temperature tanah dan udara, kelembaban relative, dan curah
hujan setiap hari sabagai data pendukung setiap hari. Table pengamatan dibuat untuk
pertumbuhan dan factor iklim. Grafik rerata dari pertumbuhan tanaman dan factor
iklim dengan waktu sebagai absisa dibuat. Buat juga estimasi pertumbuhan dengan
regresi.
6
DATA PENGAMATAN
Tabel 1. Pengamatan Pertumbuhan Jagung Secara Destruktif.
Minggu
Ke-
Tinggi
Tanaman
(cm)
Daun Akar Bagian Atas Keterangan
Jumlah Luas BB
(gr)
BK
(gr)
BB
(gr)
BK
(gr)
Suhu
Tanah
(oC)
Suhu
Udara
(oC)
Kelembaban
(%)
Curah
Hujan
(ml)
1, 10,8 3 4,89 0,35 0,05 0,505 0,035 35.125 32.21 70.14 9.28
2. 28,1 5 15,85 0,395 0,065 1,94 0,21 38.714 34.14 59.42 0
3. 33,25 5 22,37 0,265 0,04 2,69 0,3 37.196 31 63.14 0
4. 37,95 5 25,03 0,275 0,05 3,41 0,32 33.526 29.21 76.42 4.14
5. 52,95 7 45,33 1,02 0,28 13,055 4,705 35.830 31.28 72.42 6.21
6. 82,5 7 73,6 0,935 0,135 14,6 7,23 34.704 30.42 77.57 11.71
7. 97,7 7 214,5 4,23 0,67 54,82 25,63 38.766 33.42 69.57 8.57
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8
Kurva Simoid Destruktif
Tinggi Tanaman
0
50
100
150
200
250
0 2 4 6 8
Daun
Jumlah Daun
Luas Daun
7
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Akar
BB Akar
BK Akar
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Bagian Atas
BB Bagian Atas
BK Bagian Atas
8
Tabel 2. Pengamatan Pertumbuhan Jagung Secara Non-Destruktif.
Minggu
Ke-
Tinggi
Tanaman
Daun Keterangan
Jumlah Luas Suhu
Tanah
Suhu
Udara Kelembaban
Curah
Hujan
1. 5,8 3 4,36 35.3 32 70.14 9.28
2. 15,6 4 16,52 38.5 33.33 59.42 0
3. 25,22 5 42,9 38.2 33.2 63.14 0
4. 30,5 6 65,03 37.3 32.2 76.42 4.14
5. 49,32 7 81,86 34.8 32 72.42 6.21
6. 80,1 9 101,5 35.7 32 77.57 11.71
7. 90 9 121,5 37.5 33 69.57 8.57
8. 92,2 11 127,7 38 33.2 73.76 0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 2 4 6 8 10
Kurva Sigmoid Non-Destruktif
Tinggi Tanaman
0
20
40
60
80
100
120
140
0 2 4 6 8 10
Daun
Jumlah Daun
Luas Daun
9
Tabel 3. Data Parameter Pertumbuhan Destruktif
Tabel 4. Data Parameter Pertumbuhan Non-Destruktif
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8
Tin
ggi T
anam
an
Minggu
Perbandingan Kurva Sigmoid Destruktif dan Non-Destruktif
Destruktif
Non-Destruktif
No. Minggu
Parameter
Suhu
Tanah
(oC)
Suhu
Udara
(oC)
DRY
(oC)
WET
(oC)
Evaporasi
(ml)
Kelembaban
(%)
Curah
Hujan
(ml)
1 KE-1 35.125 32.21 31.07 32.14 2.57 70.14 9.28
2 KE-2 38.714 34.14 36.64 33.92 2.37 59.42 0
3 KE-3 37.196 31 37.14 34.07 2.38 63.14 0
4 KE-4 33.526 29.21 30.21 30.57 1.11 76.42 4.14
5 KE-5 35.830 31.28 32.35 31.64 1.27 72.42 6.21
6 KE-6 34.704 30.42 33.64 30.42 0.81 77.57 11.71
7 KE-7 38.766 33.42 40 33 1.95 69.57 8.57
No. Minggu
Parameter
Suhu
Tanah
(oC)
Suhu
Udara
(oC)
DRY
(oC)
WET
(oC)
Evaporasi
(ml)
Kelembaban
(%)
Curah
Hujan
(ml)
1 KE-1 35.3 32 31.07 32.14 2.57 70.14 9.28
2 KE-2 38.5 33.33 36.64 33.92 2.37 59.42 0
3 KE-3 38.2 33.2 37.14 34.07 2.38 63.14 0
4 KE-4 37.3 32.2 30.21 30.57 1.11 76.42 4.14
5 KE-5 34.8 32 32.35 31.64 1.27 72.42 6.21
6 KE-6 35.7 32 33.64 30.42 0.81 77.57 11.71
7 KE-7 37.5 33 40 33 1.95 69.57 8.57
8 KE-8 38 33.2 38.42 33.64 2.25 73.76 0
10
PEMBAHASAN
Praktikum mengenai pertumbuhan ini menggunakan tanaman jagung sebagai bahan
percobaan. Sebelum jagung ditanam, terlebih dahulu jagung direndam dengan air kapur. Hal
ini dilakukan agar biji enzim pada biji jagung mulai bekerja dan mengakhiri masa dormansi
dan memulai masa perkecambahan.
Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan dua cara, yaitu secara Destruktif
dan secara Non-Destruktif. Dari hasil pengamatan, di dapat kurva sigmoid pertumbuhan
jagung yang berbentuk seperti huruf S pada kedua perlakuan tersebut. Dapat dilihat pula
tanaman pada kelompok Destruktif lebih cepat tumbuh tinggi dan besar serta pertumbuhan
yang lebih cepat satu minggu.
Hal tersebut dapat terjadi karena pada perlakuan secara destruktif, tiap minggunya 2
tanaman jagung dicabut dari pot yang berbeda secara acak dan diukur tinggi, jumlah daun,
luas daun, berat basah dan berat kering akar, serta berat basah dan berat kering bagian atas
jagung sehingga persaingan meyerap unsure hara antar jagung berkurang. Sedangkan pada
perlakuan non-destruktif, jagung dibairkan tetap berada dalam pot, dan hanya dihitung tinggi
tanamn, jumlah dan luas daun, sehingga tanaman jagung berebut unsure hara dan akhirnya
menjadi kecil.
Berat Kering Tanaman meskipun termasuk dalam komponen pertumbuhan, akan
tetapi komponen ini juga berpengaruh terhadap hasil dari komponen panen. Hal tersebut
dikarenakan serapan hara yang terjadi apabila banyak dipakai untuk pembangunan sel pada
berat kering tanaman akan mengurangi asupan bagi komponen panen (Budi, 2009).
Pada pengamatan terlihat pula, semakin besar tanaman jagung tersebut, semakin
banyak pula daun jagung dan semakin besar pula luas permukaannya. Berat basah dan berat
kering tanaman pada bagian akar maupun pada bagian atas tanaman juga bemakin bertambah
berat.
Saat pengamatan, beberapa parameter yang juga diukur adalah suhu tanah, suhu
udara, dry, wet, kelembaban, evaporasi dan curah hujan pada daerah penanaman jagung.
Jagung yang berada pada tempat yang kekurangan cahaya akan terhambat pertumbuhannya.
Hal-hal tersebut juga berpengaruh pada pertumbuhan jagung (factor eksternal). Klembaban
serta suhu yang tinggi dapat membantu dalm pertumbuhan jagung. Tetapi hal tersebut harus
disertai dengan penyiraman dan pemupukan yang cukup, agar jagung tidak kekurangan
11
unsure hara. Pada saat pengamatan dilakukan, terkadang pada daun jagung ditemukan ulat.
Ulat-ulat tersebut harus dibasmi agar tidak mengganggu pertumbuhan jagung.
Kurva pertumbuhan sigmoid yang terbentuk membentuk seperti huruf S yang
menunjukkan adanya laju pertumbuhan pada jagung tersebut. Kurva dibandingkan antara
waktu perminggu dan tinggi dari tanaman jagung tersebut, baik pada destruktif maupun pada
non-destruktif. Tetapi, kurva sigmoid pertumbuhyan pada perlakuan non-destruktif lebih
rendah dibanding dengan kurva sigmoid perumbuhan jagung pada perlakuan destruktif. Hal
tersebut dipengaruhi oleh unsure hara yang diperoleh tanaman jagung tersebut.
Pada kurva, terlihat perbedaan antara minggu-minggu awal penanaman, minggu-
minggu pertengahan dan minggu-minggu akhir pengamatan, yaitu saat tanaman jagung telah
berbunga dan berbuah. Pada akhir kurva, akan adanya garis lurus yang terbentuk karena
pertumbuhannya telah selesai, yang terjadi selanjutnya adalal perkembangan yang terjadi
pada jagung tersebut.
Pada fase awal pertumbuhan terjadi pertumbuhan yang lambat kemudian akan
semakin bertambah kecepatan tumbuhnya, kemudian akan surut lagi kecepatannya pada fase
vegetatif akhir (Nugroho dan Ningsih, 2009).
Maka, pada praktikum ini menujukkan bahwa jagung mngalami pertumbuhan yang
bila dibuat grafik, akan membentuk kurva sigmoid. Jagung yang diberi perlakuan secara
destruktif akan tumbuh lebih baik dibanding dengan jagung yang diberi perlakuan secara
non-destruktif. Faktor eksternal juga mempengaruhi dalam petumbuhan jagung.
12
KESIMPULAN
Kesimpulan dari praktikum ini adalah :
1. Pertumbuhan jagung membentuk kurva sigmoid.
2. Pertumbuhan jagung dipengaruhi oleh factor internal dan eksternal.
3. Jagung yang diberi perlakuan secara destruktif akan tumbuh lebih baik dibanding
jagung yang diberi perlakuan non-destruktif.
4. Sebelum biji jagung ditanam, harus dilakukan imbibisi untuk memacu kerja enzim.
5. Semakin besar tanaman jagung tersebut, semakin banyak pula daun jagung dan
semakin besar pula luas permukaannya. Berat basah dan berat kering tanaman pada
bagian akar maupun pada bagian atas tanaman juga bemakin bertambah berat.
13
REFERENSI
Agustrina, Rochma. 2008. Perkecambahan dan Pertumbuhan Kecambah Leguminoceae
Dibawah Pengaruh Medan Magnet. www.lemlit.unila.ac.id. (Diakses, Selasa 26 April
2011).
Black, J.G. 1999. Microbiology, Principles and Explorations. New Jersey: Prentice Hall.
Budi, Mikael Adri S. 2009. Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan 4 Efektif Organisme
(EM4) pada Pertumbuhan Fase Vegetatif Tanaman Jagung (Zea mays) var. sweet
com. Vol 2, No. 3 April 20092256-263 Jurnal FORMAS ISSN I 1978-8452.
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:vUUg5zUMhusJ:jurnal.pdii.li
pi.go.id/admin/jurnal/2409256263.pdf+Kurva+Sigmoid+Pertumbuhan+Jagung+Pdf&h
l=id&gl=id. (Diakses, Selasa 25 Mei 2011).
Campbell dkk. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta : Erlangga.
Kimbal, John W. 1983. BIOLOGI. Jakarta: Erlangga.
Latifah, Siti. 2004. Tinjauan Konseptual Model Pertumbuhan dan Hasil Tegakan Hutan.
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:T_ws1zI3OpIJ:library.usu.ac.i
d/download/fp/hutan-siti6.pdf+Kurva+Sigmoid+Pertumbuhan+Pdf&hl=id&gl=id.
(Diakses, Selasa 25 Mei 2011).
Manalu, Lamhot P. 2001. Model Persamaan Kadar Air Keseimbangan Desorpsi Isotermis
Jagung. Vol. 15, N0. 1, April 2001.
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:U2T8KzIWijoJ:e-
jurnal.perpustakaan.ipb.ac.id/files/BKP011501lpm.pdf+Kurva+Sigmoid+Pertumbuhan
+Jagung+Pdf&hl=id&gl=id. (Diakses, Selasa 25 Mei 2011).
Nugroho, Yuni Agung dan Ningsih Elik Murni Ningtyas. 2009. Model Dinamik sebagai
Upaya Pencapaian Sinkronisasi Nitrogen pada Budidaya Selada dengan Pupuk Hijau
Paitan. J. Tanah Trop., Vol. 14, No.2, 2009: 127-134.
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:3Tv6TOzW2M4J:journal.unil
a.ac.id/index.php/tropicalsoil/article/view/25/324+Kurva+Sigmoid+Pertumbuhan+Jag
ung+Pdf&hl=id&gl=id. (Diakses, Selasa 25 Mei 2011).
Salisbury, Frank B. dan Ross, Cleon W. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : Penerbit ITB.
Santoso B., 1989. Ilmu Tanah. Universitas Brawijaya.
14
LAMPIRAN
Foto Tanaman Jagung Destruktif
Minggu Ke-3 Minggu Ke-4 Minggu Ke-5
Minggu Ke-6 Minggu Ke-7
15
Foto Tanaman Jagung Non-Destruktif
Minggu Ke-3 Minggu Ke-4 Minggu Ke-5
Minggu Ke-6 Minggu Ke-7 Minggu Ke-8