II. Kontrol Fotoperioditas Tumbuhan

LAPORAN PRAKTIKUM

STRUKTUR PERKEMBANGAN TUMBUHAN II

PERCOBAAN II

KONTROL FOTOPERIODITAS PADA TANAMAN

Nama                     : Hildayani

Nim                        : H41107025

Kelompok              : II (Dua)

Tgl. Percobaan       : 5 Mei  2009

Asisten                   : Masira Salahuddin

LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2009

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Faktor lingkungan merupakan faktor yang sangat erat berhubungan kehidupan tanaman, yang akan mempengaruhi proses-proses fisiologi dalam tanaman. Semua proses fisiologi akan dipengaruhi oleh suhu dan beberapa proses akan tergantung dari cahaya. Penyinaran cahaya terhadap tanaman merupakan salah satu faktor eksternal yaitu faktor dari luar yang mempengaruhi pembungaan (Natania, 2008).

Kejadian musiman sangat penting dalam siklus kehidupan sebagian besar tumbuhan. Perkecambahan biji, pembungaan, permulaan dan pengakhiran dormansi tunas merupakan contoh-contoh tahapan dalam perkembangan tumbuhan yang umumnya terjadi pada waktu spesifik dalam satu tahun. Stimulus lingkungan yang paling sering digunakan oleh tumbuhan untuk mendeteksi waktu dalam satu tahun adalah fotoperiode, yaitu suatu panjang relative malam dan siang. Respons fisologis terhadap fotoperiode, seperti pembungaan, disebut fotoperiodisme (photoperiodism) (Campbell, dkk., 1999).

Penemuan fotoperiodisme merangsang banyak sekali ahli fisiologi tanaman untuk mengadakan penyelidikan tentang proses itu lebih jauh dalam usahanya untuk menentukan mekanisme aksi. Mereka segera menemukan bahwa istilah hari pendek dan hari panjang merupakan salah kaprah (misnomer). Interupsi periode hari terang dengan interval kegelapan tidak mempunyai efek mutlak pada proses pembungaan (Natania, 2008).

Fotoperiodisme sendiri merupakan respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya dan panjang penyinaran. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai respon tumbuhan terhadap intesitas cahaya tersebut, maka diadakanlah percobaan ini.

I.2 Tujuan percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk melihat pengaruh fotoperiodisme terhadap pembentukan bunga tanaman tanaman pacar air Impatiens balsamina.

I.3 Waktu dan Tempat

Percobaan ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Dasar, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin Makassar. Dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 5 Mei 2009, pukul 14.00 – 17.00 WITA.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Faktor-Faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan dari tumbuhan yaitu (Natania, 2008) :

1.   Air dan Mineral berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal.

2.   Kelembaban.

3.   Suhu, di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan.

4. Cahaya, mempengaruhi fotosintesis. Secara umum merupakan faktor penghambat.

5.   Etiolasi adalah pertumbuhan yang sangat cepat di tempat yang gelap

6. Fotoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya dan    panjang penyinaran.

Ciri utama fotoperiodisme adalah pengukuran waktu musim dengan mendeteksi panjang siang dan malam. Menurut nalar, fotoperiodisme termasuk contoh pengukuran wqaktu biologis seperti iarama srikardian dan navigasi angkasa. Jika waktu diukur dengan rentan waktu yang dibutuhkan bagi beberapa metabolit untuk diubah menjadi bentuk lain, hal ini sejalan dengan gelas jam yang mengukur selang waktu yang diperlukan bagi pasir untuk jatuh dari atas ke bawah melalui celah yang sempit. Pada sistem seperti itu, hanya satu selang waktu yang diperlukan bagi pasir yang dapat diukur, dan beberapa pengaruh luar harus memulai kembali sistem itu (membalikkan gelas jam). Irama srikardian yang berfungsi selama selang waktu yang panjang pada kondisi terang, dengan suhu dan faktor lain yang konstan, tidak sama dengan gelas-jam, tetapi lebih mirip dengan bandul yang merupakan osilator (Dwidjoseputro, 1984).

Fotoperiodisme merupakan fenomena yang tersebar luas dialam. Dalam tulisannya, Garner dan Allard (1920) telah mengemukakan bahwa migrasi burung mungkin dikendalikan oleh fotoperiode, dan segera fotoperiodisme pada burung dibuktikan. Sejak itu, banyak respon hewan terhadap fotoperiode telah didokumentasikan, termasuk beberapa perubahan perkembangan pada serangga, perubahan bulu, serta peningkatan reproduksi pada serangga reptilian, burung dan mamalia. Pada dasarnya semua aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman dipengaruhi oleh fotoperiode (Salisbury, 1995).

Pertama-tama, perkecambahan biji tertentu dipengaruhi oleh fotoperiode yang diterapkan pada tanaman tetua. Perkecambahan biji dewasa spesies tertentu juga dipengaruhi oleh fotoperiode. Terdapat biji-biji hari panjang dan biji hari pendek dalam hal perkecambahan, dan ini merupakan efek fotoperiodisme sejati dengan memperoleh respon hari panjang melalui interupsi pada periode gelap yang panjang (Salisbury, 1995).

Garner dan Allard menemukan bahwa beberapa tanaman berbunga sebagai respon terhadap siang hari yang lebih panjang daripada panjang kritis, tumbuhan seperti itu disebut tumbuhan hari panjang dan tumbuhan seperti tembakau dan kedelai yang berbunga bila panjang hari kurang dari maksimum, dinamakan tumbuhan hari pendek. Beberapa tumbuhan yang mereka teliti tidak menunjukkan respon terhadap panjang hari, disebut tumbuhan hari netral. Hasil Garner dan Allard itu kemudian dipublikasikan pada tahun 1920, dan mereka menamakan temuan pembungaan dengan respon terhadap panjang siang dan malam sebagai fotoperiodisme (Dwidjoseputro, 1984).

Kejadian musiman sangat penting dalam siklus kehidupan sebagian besar tumbuhan. Perkecambahan biji, pembungaan, permulaan dan pengakhiran dormansi tunas merupakan contoh-contoh tahapan dalam perkembangan tumbuhan yang umumnya terjadi pada waktu yang spesifik dalam satu tahun. Stimulus lingkungan yang paling sering digunakan oleh tumbuhan untuk mendeteksi waktu dalam satu tahun adalah fotoperiode, yaitu suatu panjang relative malam dan siang. Respon fisiologis terhadap fotoperiode, seperti pembungaan disebut fotoperiodisme (Campbell, 2003).

Salah satu petunjuk paling awal mengenai bagaimana tumbuhan mendeteksi perkembangan musim berasal dari suatu varietas hutan tembakau yang dipelajari oleh W.W. Garner dan H.A. Allard pada tahun 1920. varietas ini, yang dinamai Marylind Mammoth, tumbuh luar biasa tingginya akan tetapi gagal berbunga selama musim panas, pada saat tumbuhan tembakau normal berbunga. Akhirnya tanaman tersebut berbunga dalam rumak kaca pada bulan Desember (Campbell, 2003).

Setelah mencoba menginduksi pembungaan dengan cara membuat variasi suhu, kelembapan, dan nutrisi mineral, Garner dan Allard mempelajari bahwa pemendekan siang hari pada musim dinginlah yang merangsang tumbuhan Maryland berbunga. Jika tumbuhan itu dpelihara dalam kotak yang kedap cahaya sehingga lampu dapat digunakan untuk memanipulasi durasi siang dan malam, pembungaan akan terjadi jika panjang siang hari adalah 14 jam atau lebih pendek. Tumbuhan ini tidak berbunga selama musim panas, karena posisi garir lintang di Maryland, sehingga siang hari terlalu panjang selama musim itu (Campbell, 2003).

Pentingnya proses pembungaan menyebabkan banyak ahli fisiologi tumbuhan mencoba mencari apa yang memulainya. Dalam beberpa kasus, rangsangan semata-mata tampaknya dari dalam, seperti pada varietas tomat tertentu secar otomasis membentukprimodial bunga setelah terbentuk 13 ruas pada batang yang tumbuh. Akan tetapi, harus ada cukup makanan cadangan dalam tumbuhan. Jika tumbuhan tidak berfotosintesis secara aktif, maka akan kekurangan cadangan makanan yang penting untuk proses pembungaan (Kimball, 1992).

Pada kebanyakan kasus, rangsangan yang memulai proses pembuangan tampaknya berasal dari luar. Suhu seringkali berfungsi sebagai perangssang kritis. Hal ini terutama benar bagi spesies biennial, yakni tumbuhan yang memerlukan dua musim tumbuh agar dapat melengkapi daur hidupnya. Bit, wortel, bayam merupakan tiga tanaman biennial yang sering dijumpai. Pada musim tumbuh yang pertama, tumbuhan tersebut mengembangkan akar, batang yang pendek, dan sekelompok daun. Selama musim ini, makanan disimpan dalam sistem perakaran. Dengan datangnya cuaca yang dingi, maka pucuknya akan mati. Musim berikutnya bunga terbentuk pada pertumbuhan pucuk yang baru. Setelah proses reproduksi lengkap, seluruh tanaman mati. Akan tetapi, perbungaan tidak terjadi pada musim kedua, kecuali jika tanaman dibiarkan dalam cuaca dingin selam musim dingin. Masih ada faktor lain yang memicu proses pembungaan pada banyak spesies tumbuhan yaitu perubahan pada interval penyinaran sehari-hari terhadap tumbuhan (Kimball, 1992).

Dalam siklus hidup tumbuhan, akhir pembentukan daun dan internodus oleh meristem merupakan awal terjadinya proses pembungaan. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pembungaan antara lain fitokrom, fotoperiodisitas, vernalisasi, dan hormon pembungaan (Anonim, 2008).

Berdasarkan adanya respon tumbuhan terhadap lamanya penyinaran (fotoperiodisitas) dalam proses pembungaan, maka tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu (Anonim, 2008):

(1). Tumbuhan hari pendek (short day plant)

(2). Tumbuhan hari panjang (long day plant)

(3). Tumbuhan hari netral (neutral day plant).

Pada proses pembungaan yang merupakan periode kritis adalah panjang malam (periode gelapnya). Proses pembungaan tumbuhan tertentu dapat dirangsang dengan perlakuan temperatur rendah (vernalisasi). Pada dasarnya vernalisasi tidak hanya untuk pembungaan tetapi dapat pula diperlakukan pada biji-biji tumbuhan tertentu sebelum perkecambahan. Temperatur optimum untuk vernalisasi berkisar antara 0 – 5oC. Zat yang bertanggung jawab meneruskan rangsangan vernalisasi disebut vernalin, yaitu suatu hormon tumbuh. Hormon tumbuh yang berperan dalam proses pembungaan disebut florigen. Asam giberelin (GA) merupakan salah satu hormon tumbuh yang berperan dalam proses pembungaan, tetapi tidak semua GA efektif untuk merangsang pembungaan, misal GA6 dan GA8 (Anonim, 2008).

Semua kondisi fisik ekosistem bukan saja faktor-faktor pembatas tetapi juga oleh faktor-faktor pengatur. Misalnya siklus tahunan bertambah dengan naiknya garis lintang. Fotoperiodisitas dikenal sebagai biological clock dan organisme untuk membuat mekanisme waktu yang berubah-ubah. Biological Clock adalah mekanisme fisiologis untuk pengaturan waktu. Di antara tumbuhan tingkat tinggi, beberapa jenis tumbuhan berbunga dengan hari panjang (long day plants), yang lain berbunga dengan hari pendek (kurang dari 12 jam) dikenal sebagai short day plants (Ansal, 2008).

Bintil akar pengikat N dalam tanah pada tanaman polong dikontrol oleh fotopriodisitas yang bekerja melalui daun-daun, karena bakteri pengikat N pada bintil akar memerlukan energi makanan yang dihasilkan oleh daun-daun tanaman untuk melakukan kegiatan mereka. Koordinasi yang maksimum antara tanaman dan pola mikrobia lalu ditingkatkan oleh pengatur fotoperiodisitas (Ansal, 2008).

Fotoperiodisitas (panjang hari) merupakan perbandingan antara lamanya waktu siang dan malam hari  Di daerah tropis panjang siang dan malam hampir sama. Makin jauh dari equator (garis lintang besar), perbedaan antara panjang siang dan malam hari juga makin besar (Indramawan, 2009).

Misalnya pada garis 60o LU: Musim panas: siang hari hampir 19 jam, malam hari 5 jam Musim dingin: siang hari hanya 6 jam, malam hari 18 jam (Indramawan, 2009).

Sehubungan dengan fotoperiodisitas tersebut, pada daerah-daerah 4 musim, tanaman dapat dibedakan menjadi (Indramawan, 2009):

• Tanaman berhari pendek

• Tanaman berhari panjang

• Tanaman yang butuh hari pendek untuk mengawali pembungaannya, namun selanjutnya butuh hari panjang untuk melanjutkan proses pembungaan itu.

• Tanaman yang dapat berbunga setiap waktu

Aplikasi hari-pendek dengan penyinaran selama 8 jam akan meningkatkan inisiasi bunga pada Rhododendron. Pengaruh hari-pendek direncanakan untuk diaplikasikan pada spesies pohon temperate, mengingat bahwa inisiasi bunga secara normal terjadi pada musim gugur seiring dengan berkurangnya panjang hari. Namun demikian, pembentukan kuncup bunga pada apel lebih berhasil dilakukan pada 14 jam penyinaran dibandingkan dengan 8 jam, yang mengindikasikan bahwa pada tanaman ini panjang hari di musim panas memberikan hasil yang berbeda nyata (Indramawan, 2009).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III. 1 Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah penggaris, cutter, deg glass, object glass, cangkul, sekop dan mikroskop.

III. 2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah pacar air Impatiens balsamina, air, tanah, kertas, pasir, dan polibag.

III. 3 Cara Kerja

Prosedur kerja dari percobaan ini adalah :

  1. Memilih biji pacar air Impatiens balsamina dan menanamnya pada polibag yang telah diisi dengan tanah, kemudian memlihara tanaman tersebut selama 1 bulan
  2. Mengamati perkembangan biji setelah satu bulan.
  3. Setelah 1 bulan, tanaman pacar air Impatiens balsamina dipelihara selama beberapa hari di bawah kondisi cahaya yang normal.
  4. Meletakkan 1 polibag di tempat yang mendapatkan cahaya pendek (8 jam terang, 16 jam gelap) dan polibag lainnya pada tempat yang mendapat cahaya panjang (16 jam terang dan jam gelap).
  5. Setelah diberi perlakuan fotoperiod, mengambil tanaman tersebut kemudian mengiris dan memeriksa dengan menggunakan mikroskop untuk mengetahui ada tidaknya struktur bunga (primodial bunga).

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1  Hasil Pengamatan

  1. a. Tanaman pada Tampat Terang

Hari/Tanggal

Panjang Batang Pacar Air Impatiens balsamina

Batang 1 Batang 2 Batang 3 Batang 4 Batang 5 Batang 6 Batang 7

Selasa/12 Mei 2009

4,1 cm

2,2 cm

4,5 cm

3,5 cm

2,8 cm

Selasa/19 Mei 2009

4,5 cm

2,5 cm

4,5 cm

3,5 cm

Selasa/26 Mei 2009

7,5 cm (pindah tempat)

5 cm

(pindah tempat)

(pindah tempat)

(pindah tempat)

(pindah tempat)

(pindah tempat)

(pindah tempat)

  1. b. Tanaman pada Tempat Gelap

Hari/Tanggal

Panjang Batang Pacar Air Impatiens balsamina

Batang 1 Batang 2 Batang 3 Batang 4 Batang 5 Batang 6 Batang 7

Selasa/12 Mei 2009

10 cm

10,1 cm

11,5 cm

11,6 cm

12,8 cm

Selasa/19 Mei 2009

12,5 cm

10,8 cm

13,5 cm

13,6 cm

Selasa/26 Mei 2009

(pindah tempat)

(pindah tempat)

(pindah tempat)

(pindah tempat)

(pindah tempat)

(pindah tempat)

(pindah tempat)

IV.2   Pembahasan

Pada percobaan kali ini kami melakukan pengamatan sebanyak tiga kali disetiap minggunya. Pada pengamatan ini hasil pengamatan terdiri atas 2 yaitu pengamatan pada tempat gelap dan tempat terang.

  1. Tanaman pada Tempat Gelap

Pada biji Pacar Air Impatiens balsamina, untuk minggu pertama pada hari Selasa, tanggal 12 Mei 2009, hanya 5 biji saja yang tumbuh. Pada biji 1 memiliki panjang batang 4,1 cm, biji 2 memiliki panjang batang 2,2 cm, biji 3 memiliki panjang batang 4,5 cm, biji 3 memiliki panjang batang 3,5 cm, biji 4 memiliki panjang batang 2,8, dan biji 6 dan biji 7 belum mengalami pertumbuhan.

Pada minggu kedua hari Selasa, tanggal 19 Mei 2009, terjadi penurunan pertumbuhan karena pada biji 3 yang pada awalnya memiliki panjang batang 4,5 cm, akan tetapi minggu kedua justru tanaman tersebut mati. Pada biji 1 memiliki pertambahan panjang 4 mm dari 4,1 cm menjadi 4,5 cm. Biji 2 memiliki pertambahan panjang 3 mm dari 2,2 cm menjadi 2,5 cm. biji 3 mengalami kematian. Biji 4 mengalami pertambahan panjang 10 mm atau 1 cm dari 3,5 cm menjadi 4,5 cm. biji 5 mengalami pertambahan panjang 7 mm dari 3,5 cm menjadi 3,5 cm. Biji 6 dan biji 7 tetap belum mengalami pertumbuhan.

Pada minggu ketiga hari Selasa, tanggal 26 Mei 2009, semakin mengalami penurunan pertumbuhan dari 4 tanaman yang tumbuh bersisa 2. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan ternyata tanaman tersebut tidak mengalami gangguan pertumbuhan yang sangat berpengaruh karena merupakan tanamn hasil penempatan dari tempat yang terang ke tempat yang gelap, akan tetapi penyebab utamanya adalah karena adanya variabel pengganggu, yaitu tikus. Pada akhirnya yang bersisa hanya tanaman biji 1 dan tanaman biji 2. Dimana pertambahan panjang batang tanaman 1 mengalami pertambahan 3 cm dari panjang 4,5 cm menjadi 7,5 cm dan pada tanaman biji ke-2 mengalami pertambahan panjang 2,5 cm dari 2,5 cm menjadi 5 cm.

  1. Tanaman pada Tempat Gelap

Pada biji Pacar Air Impatiens balsamina, untuk minggu pertama hari Selasa, tanggal 12 Mei 2009, hanya 5 biji saja yang tumbuh. Pada biji 1 memiliki panjang batang 10 cm, biji 2 memiliki panjang batang 10,1 cm, biji 3 memiliki panjang batang 11,5 cm, biji 3 memiliki panjang batang 11,6 cm, biji 4 memiliki panjang batang 12,8, dan biji 6 dan biji 7 sama halnya dengan tanaman tempat terang juga belum mengalami pertumbuhan.

Pada minggu kedua hari Selasa, tanggal 19 Mei 2009, agak mengalami penurunan pertumbuhan karena pada biji 5 yang pada awalnya memiliki panjang batang 12,8 cm, akan tetapi minggu kedua justru tanaman tersebut mati. Pada biji 1 memiliki pertambahan panjang 2,5 cm dari 10 cm menjadi 12,5 cm. Biji 2 memiliki pertambahan panjang 7 mm dari 10,1 cm menjadi 10,8 cm. Biji 3 mengalami pertambahan panjang 2,5 cm dari 11,5 cm menjadi 13,5 cm. biji 4 mengalami pertambahan panjang 2 cm dari 11,6 cm menjadi 13,6 cm. Biji 5 mengalami kematian, sedangkan biji 6 dan biji 7 tetap belum mengalami pertumbuhan.

Pada minggu ketiga hari Selasa, tanggal 26 Mei 2009, pertumbuhan sama sekali tidak ditemuka lagi. Hal ini disebabkan karena ketidakmampuan tanaman menyesuaikan diri dengan lingkungannya, dimana pada awalnya ditumbuhkan pada daerah yang tidak terkena cahaya matahari selama 2 minggu dan pada minggu ketiga dipindahtempatkan ke daerah yang terdapat cahaya. Akibatnya adalah kematian secara cepat meskipun tidak bersamaan akan tetapi ketahanan untuk tumbuh tidak ada. Selain itu, berdasarkan pengamatan yang telah kami lakukan tanaman tersebut juga masih tetap mengalami hal yang sama dengan daerah tempat terang, yakni adanya tikus atau variabel pengganggu yang memakan tanaman biji bunga pacar air Impatiens balsamina tersebut.

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa pada pengamatan kami, tidak ditemukan adanya pembungaan pada bunga pacar air Impatiens balsamina tersebut disebabkan karena adanya perlakuan kepada tanaman tersebut, yaitu dengan pemindahan tempat serta adanya variabel pengganggu oleh tikus.

V.2 Saran

Pada percobaan ini, sebaiknya faktor-faktor dari luar diperhatikan saat pengamatan. Misalnya hewan pengganggu seperti tikus yang dapat mengganggu objek pengamatan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2008. Pembungaan Tumbuhan. http://pustaka.ut.ac.id/. Diakses pada tanggal 5 Mei 2009 pada pukul 10:06.

Ansal, B., 2008. Faktor Pembatas dan Lingkungan Fisik. http://akuakulturunhas.blogspot.com/. Diakses pada tanggal 5 Mei 2009 pada pukul 10:22

Campbell, N. A, J. B. Reece and L. E. Mitchell. 1999. Biologi. Erlangga, Jakarta.

Campbell, N. A, J. B. Reece and L. E. Mitchell. 2003. Biologi jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Dwidjoseputro, D., 1994. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia. Jakarta.

Indramawan, S., 2009. Pembungaan Angiospermae. http://sony042. wordpress.com/. Diakses pada tanggal 5 Mei 2009 pada pukul 10:17

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

Natania, 2008. Hormon Tumbuhan. http://natanhid.blogspot.com/. Diakses pada tanggal 6 Mei 2009 pada pukul 16:46

Salisbury., Ross, C.W., 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. ITB Press. Bandung.

~ oleh hildayani pada Juni 12, 2009.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: