KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN

LAPORAN PRAKTIKUMSTRUKTUR PERKEMBANGAN TUMBUHAN II

PERCOBAAN II

KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN

NAMA : MARDINA

NIM : H41112251

HARI/TANGGAL : JUMAT/21 MARET 2014

KELOMPOK : II (DUA) B

ASISTEN : WIWIT RETNO CITRA DEWI

LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR2014

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Proses pertumbuhan merupakan hal yang lazim bagi

setiap tumbuhan. Dalam proses pertumbuhan terjadi

pertambahan volume yang signifikan. Seiring berjalannya

waktu pertumbuhan suatu tanaman terus bertambah. Proses

tumbuh sendidri dapat dilihat pada selang waktu

tertentu. Dimana setiap pertumbuhan tanaman akan

menunjukkan suatu perubahan dan dapat dinyatakan dalam

bentuk kurva/diagram pertumbuhan (Latunra, 2014).

Besarnya pertumbuhan persatuan waktu disebut laju

tumbuh. Laju tumbuh suatu tumbuhan atau bagiannya

berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju

tumbuh digambarkan dalam suatu grafik, dengan laju

tumbuh pada ordinat dan waktu pada absisi, maka grafik

itu merupakan suatu kurva berbentuk s atau kurva

sigmoid pertumbuhan ini berlaku bagi tumbuhan lengkap,

bagian-bagiannya ataupun sel-selnya (Latunra, 2014).

Kurva sigmoid berguna bagi para ahli dalam

melakukan penelitian-penelitian lebih lanjut tentang

tumbuh dan perkembangan tumbuhan, karena ia menunjukkan

tahap-tahapan perkembangan. Dalam percobaan yang

menggunakan tumbuhan hidup, fase perkembangan tanaman

perlu diperhatikan untuk dapat menganalisa suatu

fenomena dengan tepat (Latunra, 2014).

Oleh karena itu, untuk lebih mengetahui tentang

laju pertumbuhan dan teori mengenai kurva sigmoid, maka

dilakukan percobaan ini.

I.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dilaksanakan percobaan ini, yaitu untuk

mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji

hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman kacang

merah Phaseolus vulgaris.

I.3 Waktu dan Tempat Percobaan

Percobaan ini dilaksanakan pada Hari Jumat,

tanggal 21 Maret 2014 pukul 14.00-17.00 WITA, di

Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Univesitas

Hasanuddin, Makassar. Pengamatan dilakukan selama

beberapa hari, yaitu pada hari ke-3, ke-5, ke-7, ke-10

dan ke-14 di atas Laboratorium Zoologi, Jurusan

Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

ISI

Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang

tidak dapat dibalikkan dalam ukuran pada sistem

biologi. Secara umum pertumbuhan berarti pertambahan

ukuran karena organisme multisel tumbuh dari zigot,

pertumbuhan itu bukan hanya dalam volume, tapi juga

dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma dan

tingkat kerumitan. Pertumbuhan biologis terjadi dengan

dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain.

Pertambahan volume sel dan pertambahan jumlah sel.

Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan

akumulasi protein, sedangkan pertambahan jumlah sel

terjadi dengan pembelahan sel (Kaufman, dkk., 1975).

Dalam proses fotosintesis, karbondioksida dari

udara direduksi menjadi karbon organik. Zat-zat hara

mineral diambil dari akar, sebagian besar dalam bentuk

anorganik dan digabungkan ke dalam tanaman dan

hasilnya. Hanya sejumlah kecil air diserap yang

sebenarnya digabungkan ke dalam tanaman. Pertumbuhan

merupakan kenaikan dalam bahan tanaman, adalah proses

total yang mengubah bahan-bahan mentah ini secara kimia

dan menambahkannya pada tanaman (Goldsworthy dan

Fisher, 1992).

Ketika buah dan biji masak, buah dan biji terlepas

dari tumbuhan tempat buah dan biji ini telah tumbuh dan

berkembang. Pada tumbuh-tumbuhan dengan buah-buahan

merekah, biji-bijianlah yang terpencar jauh dan luas

sewaktu buah-buahan ini tumpah atau merekah terbuka.

Jika buah-buahan ini tidak merekah, buah-buahan inilah

(bukan biji-bijinya) yang terpencar. Pada beberapa

kasus, struktur atau pola tingkah laku tumbuhan

tertentu kemungkinan penyebaran buah-buahan dan biji-

bijian. Buah dan biji ini dapat juga tersebar oleh

angin, air, hewan dan oleh manusia. Jika keadaan

memungkinkan, biji-biji ini akan berkecambah dan akan

menimbulkan tumbuh-tumbuhan baru (Tepfer, 1989).

Laju pertumbuhan relative (relative growth rate)

menunjukkan peningkatan berat kering dalam suatu

interval waktu dalam hubungannya dengan berat asal.

Dalam situasi praktis, rata-rata pertumbuhan laju

relative dihitung dari pengukuran yang di ambil pada

waktu t1 dan t2 (Susilo, 1991).

Kurva pertumbuhan berbentuk S (sigmoid) yang

ideal. 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. Pada fase linier, pertambahan ukuran

berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh

laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah

mencapai kematangan dan mulai menua (Salisbury dan

Ross, 1995).

Pertumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor dalam

dan luar dan adalah penyesuaian diri antara genetik dan

lingkungan. Faktor lingkungan juga penting dalam

pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tidak hanya

lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan, tetapi juga

banyak faktor seperti cahaya, temperatur, kelembaban

dan faktor nutrisi mempengaruhi akhir morfologi dari

tanaman. Cahaya meliputi pada lekukan dari batang

morfogenesis. Temperatur, kelembaban dan nutrisi

mempunyai efek yang lebih halus, tetapi juga

mempengaruhi perubahan morfologi (Ting, 1987).

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan

proses yang penting dalam kehidupan dan pekembang

biakan suatu species.Pertumbuhan dan perkembangan

berlangsung secara terus-menerus sepanjang daur hidup,

tergantung pada tersedianya merisitem, hasil asimilasi,

hormone dan substansi pertumbuhan lainnya, serta

lingkungan yang mendukung. Secara empiris, pertumbuhan

tanaman dapat dikatakan sebagai suatu fungsi dari

genotype X lingkungan (internal dan eksternal).

Pertumbuhan itu lebih mudah digambarkan dari pada di

defenisikan. Pertumbuhan berarti pembelahan sel dan

pembesaran sel. Kedua proses ini memerlukan sintesis

protein dan merupakan proses yang tidak dapat

berbalik. Proses differensiasi seringkali dianggap

pertumbuhan. Pertumbuhan tanaman memerlukan proses

differensiasi (Marliah, dkk., 2010)

Pada setiap tahap dalam kehidupan suatu tumbuhan,

sensitivitas terhadap lingkungan dan koordinasi respons

sangat jelas terlihat. Tumbuhan dapat mengindera

gravitasi dan arah cahaya dan menanggapi stimulus-

stimulus ini dengan cara yang kelihatannya sangat wajar

bagi kita. Seleksi alam lebih menyukai mekanisme

respons tumbuhan yang meningkatkan keberhasilan

reproduktif, namun ini mengimplikasikan tidak adanya

perencanaan yang disengaja pada bagian dari tumbuhan

tersebut (Campbell, dkk., 2002).

Agar pertumbuhan dapat terjadi, maka laju sintesis

molekul yang kompleks dari organisme itu seperti

protein, harus melebih laju perombakannya. Ini berarti

bahwa harus ada tambahan molekul organik (yaitu asam

amino, asam lemak, gliserol dan glukosa) yang diambil

oleh organisme itu dari lingkungannya. Beberapa dari

bahan ini merupakan bahan baku dalam reaksi anabolisme,

dan lainnya akan menyediakan energi untuk anabolisme

dan molekul-molekul merupakan bahan baku (Kimball,

1990).

Dalam proses fotosintesis, karbondioksida dari

udara direduksi menjadi karbon organik. Zat-zat hara

mineral diambil dari akar, sebagian besar dalam bentuk

anorganik dan digabungkan ke dalam tanaman dan

hasilnya. Hanya sejumlah kecil air diserap yang

sebenarnya digabungkan ke dalam tanaman. Pertumbuhan

merupakan kenaikan dalam bahan tanaman, adalah proses

total yang mengubah bahan-bahan mentah ini secara kimia

dan menambahkannya pada tanaman (Goldsworthy dan

Fisher, 1992).

Selama tumbuhan masih mampu untuk bertahan hidup,

tumbuhan dapat tumbuh tidak terbatas karena tumbuhan

memiliki jaringan embrionik yang selalu tersedia yang

disebut meristem, pada daerah pertumbuhan. Sel-sel

meristematik membelah terus untuk menghasilkan sel-sel

baru. Beberapa produk pembelahan ini tetap berada pada

daerah meristematik untuk menghasilkan lebih banyak

lagi sel, sementara yang lain menjadi terspesialisasi

dan digabungkan ke dalam jaringan dan organ tumbuhan

yang sedang tumbuh. Sel-sel yang tetap berfungsi untuk

menghasilkan sel-sel baru di dalam meristem disebut

inisial (initial) atau permulaan. Sel-sel baru yang

digantikan dari meristem, terus membelah selama

beberapa saat, sampai sel-sel yang mereka hasilkan

mulai mengalami spesialisasi di dalam jaringan yang

sedang berkembang (Campbell, dkk., 2002).

Pola pertumbuhan tumbuhan bergantung pada letak

meristem. Meristem apikal, berada pada ujung akar dan

pada pucuk tunas, menghasilkan sel-sel bagi tumbuhan

untuk tumbuh memanjang. Pemanjangan ini, yang disebut

pertumbuhan primer (primary growth), memungkinkan akar

membuat jalinan di dalam tanah dan tunas untuk

meningkatkan pemaparannya terhadap cahaya matahari dan

karbon dioksida. Pada herba (bukan tumbuhan berkayu)

yang terjadi hanya pertumbuhan primer. Namun demikian,

pada tumbuhan berkayu terdapat juga pertumbuhan

sekunder (secondary growth), yaitu adanya aktivitas

penebalan secara progresif pada akar dan tunas yang

terbentuk sebelumnya oleh pertumbuhan primer.

Pertumbuhan sekunder adalah produk meristem lateral,

silinder-silinder yang terbentuk dari sel-sel yang

membelah ke samping di sepanjang akar dan tunas.

Meristem lateral ini menggantikan epidermis dengan

jaringan dermis sekunder, seperti kulit yang lebih

tebal dan keras dan meristem lateral juga menambahkan

lapisan jaringan pembuluh. Kayu adalah xylem sekunder

yang terakumulasi selama bertahun-tahun (Campbell,

dkk., 2002).

Dari paparan beberapa teori, apabila pertumbuhan

digambarkan dalam bentuk grafik maka akan terbentuk

kurva sigmoid (bentuk S) dan umumnya laju pertumbuhan

berjalan lambat pada awalnya, kemudian konstan dan

berangsur mengalami penurunan. Kurva menunjukkan ukuran

kumulatif sebagai fungsi dari waktu. Tiga fase utama

biasanya mudah dikenali, yaitu fase logaritmik, fase

linier dan fase penuaan. Pada fase logaritmik ini

berarti bahwa laju pertumbuhan 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. Fase penuaan

dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun, saat

tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua

(Srigandono, 1991).

Pola pertumbuhan sepanjang suatu generasi secara

khas dicirikan oleh suatu fungsi pertumbuhan yang

disebut kurva sigmoid. Jangka waktunya mungkin

bervariasi kurang dari beberapa hari sampai bertahun-

tahun , tergantung pada organisme tetapi pola kumpulan

sigmoid tetap merupakan cirri semua organisme, organ,

jaringan, bahkan penyusun sel. Apabila massa tumbuhan,

volume, luas daun, tinggi atau penimbunan bahan kimia

digambarkan dalam kurva berbernuk S atau kurva sigmoid.

Misalnya pertumbuhan kecambah yang pertumbuhannya

lambat dinamakan fase eksponensial, fase ini relative

pendek dalam tajuk budidaya. Selanjutnya fase linear

yaitu massa yang berlangsung cukup lama dan pertumbuhan

konstan. Fase yang terahhir adalah fase senescence,

yaitu fase pematangan tumbuhan atau fase penuaan

(Gardner, dkk., 1999).

Fase pertumbuhan eksponensial juga menunjukkan sel

tunggal. Fase ini adalah fase dimana tumbuhan tumbuh

secara lambat dan senderung singkat, mengikuti nilai

logaritmik dari volume tumbuhan. Pada fase linier,

pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya

pada waktu maksimum selama beberapa waktu lamanya. Laju

pertumbuhan ditunjukkan oleh kemiringan yang konstan

pada bagian atas kurva tinggi tanaman oleh bagian

mendatar kurva laju tumbuh dibagian bawah.

Fase senescence ditunjukkan oleh laju pertumbuhan yang

menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan

mulai menua (Salisbury dan Ross, 1995).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat

Alat yang digunakan pada percobaan ini, yaitu

penggaris, nampan dan alat tulis.

III.2 Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini, yaitu

kacang merah Phaseolus vulgaris, air, tanah, polybag dan

kertas label.

III.3 Cara Kerja

Cara kerja dari percobaan ini, yaitu:

1. Biji kacang merah Phaseolus vulgaris direndam selama 15

menit di dalam nampan yang berisi air

2. Dipilh biji yang baik sebanyak 20 biji

3. Setelah 15 menit direndam, kemudian dikupas 5 biji

dan dibuka kotiledonnya, diukur panjang embrionya

dengan penggaris kemudian dihitung nilai rata-

ratanya

4. Ditanam 15 biji dalam polybag, 5 biji tiap polybag,

kemudian disiram dengan air secukupnya dan

dipelihara selama 2 minggu

5. Dilakukan pengamatan sebagai berikut:

a. Diukur panjang daun pertamanya pada umur 3, 5, 7,

10 dan 14 hari

b. Diukur daun pada umur 3 dan 5 hari yang dilakukan

dengan menggali tanah, tiap pengukuran dilakukan

tanpa memotong kecambah

c. Ditentukan rata-rata panjang daun dari tiap-tiap

seri pengukuran

d. Dibuat grafik dengan panjang rata-rata daun dan

waktu pengukuran sebagai absisa

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

IV.1.1 Panjang Embrio

a. Tabel Hasil Pengamatan Kacang Merah Phaseolus Vulgaris

Biji Panjang (Cm)12345

0,50,50,50,50,4

Rata-rata 0.48

b. Diagram Panjang Kotiledon Kacang Merah PhaseolusVulgaris

1 2 3 4 50

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Panjang (Cm)

Panjang (Cm)

IV.1.2 Panjang Daun

a. Tabel Pengamatan Panjang Daun Kacang Merah PhaseolusVulgaris

A

1 - - - - -2 - - - - -3  - - - - - 4  - - -  -5 - - - - -

Rata-rata - - - - -1 - - - - -2 - - - - -

3 0.5 3.5 - - -Rata-rata 0.1 0.7 - - -

C

1 - - - - -2 - - - - -

3 - - - - -Rata-rata - - - - -

b. Grafik Panjang Daun Kacang Merah Phaseolus Vulgarispolybag A

1 2 3 4 50

0.10.20.30.40.50.60.70.80.91

Series1Series2Series3

c. Grafik Panjang Daun Kacang Merah Phaseolus Vulgarispolybag B

1 2 3 4 50

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Series1Series2Series3

d. Grafik Panjang Daun Kacang Merah Phaseolus Vulgarispolybag C

1 2 3 4 50

0.10.20.30.40.50.60.70.80.91

Series1Series2Series3

IV.2 Pembahasan

Percobaan ini menggunakan 20 biji kacang

merah Phaseolus vulgaris yang direndam dalam air. Setelah

direndam, 5 biji kacang merah lalu di ambil dan dikupas

bagian kulit luarnya. Sedangkan 15 biji laiinya ditanam

dalam polybag. Pembelahan ini dilakukan agar panjang

embrio dapat dilihat dan diukur. Adapun hasil yang

diperoleh yaitu panjang embrio biji pertama 0,5 cm,

biji kedua 0,5 cm, biji ketiga 0,5 cm, biji keempat 0,5

cm dan biji kelima 0,4 cm. Adapun panjang rata-rata

yang diperoleh, yaitu 0,48 cm.

Pada 20 biji lain yang ditanam di polybag, tumbuh

dengan ukuran panjang yang berbeda. Pada hari ke-3

untuk hanya polybag B pada biji ketiga yang tumbuh,

yaitu 0,5 cm sedangkan biji pada polybag yang lain

tidak tumbuh sama sekali. Rata-rata pertabahan panjang

pada hari ketiga di polybag B adalah 0,1 cm. Pada hari

ke 5 yang tumbuh juga hanya pada polybag B biji ketiga

yaitu 3,5 cm sedangkan biji yang lain pada setiap

polybag tidak ada yang tumbuh. Rata-rata pertambahan

panjang pada polybag biji ketiga yaitu o,7 cm. pada

hari ke 7, 10 an 1, tidak terjadi pertumbuhan panjang

sehinggatidak di dapatkan hasil pengamatan ini.

Berdasarkan hasil yang diperoleh, ternyata panjang

embrio yang telah diukur berbeda-beda. Perbedaan ini

disebabkan oleh beberapa faktor yaitu keadaan dari biji

itu sendiri yang memiliki biji keras sehingga dapat

menghambat pertumbuhan embrionya. Dapat juga disebabkan

oleh faktor lingkungan dan suhu yang tinggi sehingga

menyebabkan pertumbuhan embrio yang kerdil sedangkan

pada suhu yang rendah pertumbuhan embrio lebih cepat.

Ketersediaan air juga merupakan salah satu faktor yang

dapat menghambat pertumbuhan embrio di mana bila

kekurangan air akan menghambat embrio untuk tumbuh

sedangkan bila memiliki cukup air, maka embrio dapat

lebih cepat tumbuh karena dapat membantu kulit biji

mengelupas sehingga embrio dapat dengan mudah keluar

dan memulai perkecambahan.

Sedangkan pada 20 biji di dalam polybag, beberapa

biji mengalami perkecambahan dengan pertumbuhan panjang

yang berbeda-beda. Perkecambahan pada biji disebabkan

karena perendaman biji di dalam air yang berfungsi

mematahkan dormansi pada biji. Biji mengalami imbibisi

pada waktu perendaman walaupun memiliki kulit biji yang

keras. Namun banyak biji yang tidak mengalami

perkecambahan yang mungkin disebabkan juga karena  suhu

serta ketidak berhasilan memecahkan dormansi dengan

merendam air karena tebalnya kulit biji. Sedangkan

beberapa tanaman yang sudah berkecambah tidak tumbuh

lagi atau mati karena faktor eksternal yang menggangu

proses perkecambahan. Faktor eksternalnya bisa saja

berupa gangguan dari hewan herbivor serta lingkungan

sekitar yang tidak mendukung perkecambahan.  

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

Dari hasil pengamatan yang dilakukan pada

percobaan ini dapat disimpulkan bahwa biji pada kacang

merah Phaseolus vulgaris akan mengalami perkecambahan

sebagai tanda mulainya laju tumbuh pada tanaman kacang

merah.

V.2. Saran

Sebaiknya penyimpanan kecambah ditempatkan pada

tempat yang terkena sinar matahari pagi.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A., Jane B. R. dan Lawrence G. M. 2--2. Biologi Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Gardner, F.P., R.B. Pearce, dan R.L. Mitchell. 1991.Fisiologi Tanaman Budidaya. Diterjemahkan olehH.Susilo. Universitas  Indonesia Press. Jakarta.

Goldsworthy, P.R dan N.M. Fisher. 1992. Fisiologi TanamanBudidaya Tropik. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta.

Kaufman, P. B., J. Labavitch, A. A. Prouty, dan N.SGhosheh. 1975. Laboratory Experiment in PlantPhysiology. Macmillan Publishing Corporation.Inc. New York.

Kimball, J.W. 1992.  Biologi Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Marliah, A., Jumini, dan Jamilah. 2-1-. Pengaruh JarakTanam Antar Barisan Pada Sistem Tumpangsari BeberapaVarietas Jagung Manis Dengan Kacang Merah TerhadapPertumbuhan Dan Hasil. Agrista (1). 38-39. Diakses pada tanggal 23 Maret 2-14 WITA.Makassar.

Salisbury, F.B. dan Cleon W. R. 1995. Fisiologi TumbuhanJilid 2. ITB Press. Bandung.

Srigandono, B. 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. GadjahMada University Press. Yogyakarta.

Susilo, W. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UniversitasIndonesia. Jakarta.

Tepfer, S. 1989. Ilmu Pengetahuan Populer Jilid 6. PTWidyadara. Jakarta.

Ting, I.P. 1987. Plant Physiology. Addision- WesleyPublishing Company. California.