MODUL PRAKTIKUM
FISIOLOGI TUMBUHAN
Disusun Oleh : IR. DJARWATININGSIH PS., MP IR. SUWANDI, MP
YAYASAN KESEJAHTERAAN PENDIDIKAN DAN PERUMAHAN UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR FAKULTAS PERTANIAN SURABAYA 2017
NAMA MAHASISWA
: ……………………………………………………
NPM
: ……………………………………………………
JURUSAN
: ……………………………………………………
TAHUN AJARAN
: ……………………………………………………
NILAI AKHIR
: ……………………………………………………
I II
III IV V VI VII VIII IX X
ACARA PRAKTIKUM Pendahuluan Peranan Cahaya Terhadap Pertumbuhan Dan Perkembangan Tanaman Laju Transpirasi Peranan Unsur Bagi Tanaman Peranan Air Tanaman Titik Layu Tanaman Fotosintesis
TANGGAL PRAKTIKUM
NILAI AKTIVITAS
NILAI LAPORAN
PARAF PEMBIMBING
Hara bagi Pada
Respirasi Pada Proses Perkecambahan Gerak Tanaman Pengaruh Hormon Terhadap Pertumbuhan Tanaman
PEMBIMBING PRAKTIKUM
( ……………………………………………. )
2
KATA PENGANTAR
Praktikum merupakan salah satu penunjang mata kuliah selain tugas terstruktur sesuai dengan beban 1 SKS. Sebagai unsur penunjang dari perkuliahan di kelas, maka modul praktikum ini disusun untuk menunjang kuliah fisiologi tumbuhan pada semester II di Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian, UPN ”Veteran” Jawa Timur. Materi yang diberikan pada praktikum Fisiologi Tumbuhan disesuaikan dengan materi-materi pokok dari mata kuliah untuk memudahkan pemahaman dari teori-teori yang sudah dipelajari di kelas. Materi-materi yang diberikan pada praktikum Fisiologi Tumbuhan meliputi peranan cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman, peranan sinar matahari dan angin terhadap laju transpirasi, peningkatan bahan kering tanaman hasil fotosintesis, dan lain-lain. Modul praktikum ini disusun untuk menunjang kelancaran aktivitas praktek mahasiswa dalam membuktikan teori-teori yang telah ada dan sedang dijalani pada perkuliahan. Semoga modul praktikum yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi para mahasiswa.
Surabaya, Februari 2017
Penyusun Tim Fisiologi Tumbuhan
i
3
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR .................................................................................... DAFTAR ISI ............................................................................................... Modul I. PENDAHULUAN ................................................................. Modul II. PERANAN CAHAYA TERHADAP PERTUMBUAN DAN ETIOLASI TANAMAN ............................................... Modul III. LAJU TRANSPIRASI............................................................ Modul IV. PERANAN UNSUR HARA BAGI TANAMAN .................. Modul V. PERANAN AIR BAGI TANAMAN .................................... Modul VI. TITIK LAYU PADA TANAMAN ........................................ Modul VII. FOTOSINTESIS .................................................................... Modul VIII. RESPIRASI PADA PROSES PERKECAMBAHAN ............ Modul IX. GERAK TANAMAN ............................................................ Modul X. PENGARUH HORMON TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN ........................................................................... DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
ii
i ii 1 2 5 8 11 14 17 20 23 26 31
4
Modul I
: PENDAHULUAN
Topik 1
Nama
: Bab pertama ini merupakan pengarahan umum dari kegiatan Praktikum Fisiologi Tumbuhan yang diselenggarakan di laboratorium Sumber Daya Alam (SDA) Fakultas Pertanian UPN “Veteran” Jawa Timur. Praktikum Fisiologi Tumbuhan 1 SKS, wajib dilakukan oleh mahasiswa sebagai pendukung mata kuliah yang diambil dikelas. :
NPM
:
Tanda Tangan
:
Pengantar Teori Praktikum Modul ini disusun untuk digunakan sebagai bahan acuan bagi mahasisa yang mengambil kuliah Fisologi Tumbuhan. Pokok bahasan dalam modul ini mencakup aspek-aspek yang harus dipahami lebih dahulu, sebelum mahasiswa melaksanakan kegiatan praktikum fisiologi tumbuhan di dalam laboratorium ataupun di lapang. Tujuan Sebelum melaksanakan kegiatan praktikum Fisiologi Tumbuhan di laboratorium, mahasiswa perlu memahami tentang : 1. Tata tertib praktikum selama melakukan kegiatan praktikum. 2. Pembagian golongan dan pemilihan Ketua Golongan 3. Tugas dan tanggung jawab dari masing-masing praktikan dalam menyusun dan melaporkan hasil-hasil praktikum. Kompetensi 1. Mahasiswa mampu memahami ketentuan peraturan yang ada di dalam labortorium ataupun di lapang. 2. Mahasiswa dapat melaksanakan semua tugas dan tanggung jawab sesuai dengan acara praktikum yang ada didalam modul penuntun praktikum. 3. Mahasiswa mampu menjelaskan hasil dari pengamatan acara praktikan yang dilaksanakan sesuai dengan acuan modul penuntun praktikum. Prosedur Kerja Dosen pengampu mata kuliah Praktikum Fisiologi Tumbuhan menyampaikan semua kegiatan yang akan dilaksanakan selama satu semester, meliputi pelaksanaan secara teknis dan non teknis. Alat yang digunakan : - LCD - Spidol - Layar LCD Tugas Mahasiswa diberi kesempatan untuk membagi kelompok, golongan ataupun ketua kelompok sesuai dengan ketentuan yang telah disepakati bersama.
5
Modul II
: PERANAN CAHAYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN ETIOLASI TANAMAN
Topik 2
: Tanaman hidup memerlukan cahaya untuk melaksanakan proses kehidupan. Cahaya yang dibutuhkan oleh tanaman sebagian besar berasal dari sinar matahari, melalui proses fotosintesa yaitu peristiwa penangkapan energi matahari oleh hijau daun tanaman atau yang disebut klorofil untuk pembentukan bahan organik didalam tubuh tanaman. Peristiwa fotosintesa hanya terjadi pada sel tanaman yang berwarna hijau. Pada proses biologi ini terjadi pengubahan energi matahari menjadi energi kimia. Ada tiga ciri dari cahaya yang mempengaruhi fotosintesa yaitu intensitas cahaya, kualitas cahaya dan lama penyinaran. Intensitas cahaya makin rendah, maka makin rendah pula laju fotosintesa karena produksi ATP dan NADPH tidak cukup tinggi. Kualitas cahaya ditentukan oleh proporsi dari warna-warna cahaya, seperti merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan lain sebagainya. Klorofil menyerap warna didaerah merah dan biru, yaitu panjang gelombang yang paling banyak digunakan dalam proses fotosintesa. Lama penyinaran, apabila CO2 dan faktor lain tidak terbatas, maka penyinaran akan terjadi secara terus menerus, sehingga proses fotosintesa akan terjadi terus menerus juga (Darmawan, T dan Justika B., 2010). : : :
Nama NPM Tanda Tangan
Pengantar Teori Praktikum Cahaya merupakan kebutuhan yang vital bagi kehidupan tanaman. Cahaya diperlukan oleh tanaman pada proses fotosintesa dimana CO2, H2O dalam kloroplas dibawah pengaruh cahaya dirubah kedalam persenyawaan organik berupa karbohidrat yang kaya energi. Cahaya juga membantu pembentukan beberapa pigmen antosianin, contoh suatu varietas terong hanya membentuk pigmen ungu pada buahnya dibawah cahaya matahari, tetapi kelopak buahnya berwarna putih. Tanaman yang ditanam tanpa cahaya, tetapi mendapatkan sumber pangan dari tempat-tempat cadangan makanan (misal : biji, umbi, buah) daunnya akan menjadi kuning dan tunas yang memanjang dan kurus (etiolasi). Pada tanaman yang sama apabila diberi cahaya akan membentuk struktur tubuh yang normal, karena fotosintesis berjalan normal. Lakitan (2004) menyatakan bahwa cahaya menyebabkan terjadinya peristiwa fotosintesa, maka perlu terlebih dahulu mengetahui sifat-sifat cahaya. Cahaya memiliki sifat gelombang (wave nature) dan sifat partikel (particle nature). Cahaya mencakup bagian dari energi matahari dengan panjang gelombang antara 390 nm sampai 760 nm dan tergolong cahaya yang tampak. Kisaran ini merupakan porsi kecil dari kisaran spektrum elektromagnetik.
6
Tujuan 1. Mempelajari dan mengetahui peranan sinar matahari terhadap pertumbuhan tanaman. 2. Memahami dan melihat peristiwa etiolasi yang terjadi pada tanaman akibat dari peranan cahaya. Kompetensi 1. Mampu menjelaskan peranan dan fungsi sinar matahari terhadap pertumbuhan tanaman. 2. Mampu memahami dan mengamati peristiwa etiolasi yang terjadi pada tanaman, akibat dari kurangnya sinar matahari saat tanaman mengalami pertumbuhan. Cara Kerja 1. Isilah 6 pot tanaman dengan tanah taman, pasir dan pupuk kandang dengan perbandingan 1 : 1 : 1 sampai dengan 4/5 bagian. 2. Menanam benih yang sudah disediakan pada setiap pot berisi media tanam sebanyak 2 – 3 benih per lubang tanam. 3. Tempatkan 3 pot pada tempat gelap atau tempat yang ternaungi dan 3 pot lagi di tempat yang kena cahaya matahari. 4. Amati perubahan tanaman yang meliputi tinggi / panjang tanaman dan jumlah daun dari saat penjarangan (telah berdaun 3 – 4 helai) hingga tanaman berumur 4 minggu dengan interval pengamatan 7 hari. 5. Buatlah tabel pengamatan dan lakukan pembahasan terhadap fenomena yang terjadi pada tanaman tersebut. Bahan dan Alat Bahan : Benih jagung / kedelai, tanah taman, pupuk kandang dan pupuk NPK. Alat : Pot tanaman, cangkul, cetok, handsprayer dan gembor. Evaluasi - Dilakukan pengamatan dilapang mengenai pengaruh adanya cahaya (berupa data). - Memebrikan hasil pelaporan dari hasil pengamatan dilapang melalui tulisan. Pertanyaan Tugas 1. Apa peranan cahaya terhadap pertumbuhan tanaman ? 2. Mengapa tanaman yang ditempatkan diruang gelap atau tempat ternaungi mengalami etiolasi ?
7
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Pustaka
8
Modul III
: LAJU TRANSPIRASI
Topik 3
: Transpirasi diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata. Kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi, tetapi porsi kehilangan air sangat kecil, dibandingkan dengan air yang hilang melalui stomata. Perhitungan besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman diutamakan pada air yang hilang melalui stomata (Lakitan, 2004). Transpirasi menentukan distribusi dari jenis tanaman dan juga produktivitas. Transpirasi menyebabkan gerakan air dari akar ke daun, transpirasi dapat juga menurunkan suhu daun. Transpirasi tidak ada hubungannya dengan penyerapan zat hara, walaupun zat hara yang sudah masuk ke dalam pembuluh xilem akan terbawa keatas (Darmawan J., dan Justika S.B., 2010).
Nama NPM Tanda Tangan
: : :
Pengantar Teori Praktikum Transpirasi adalah kehilangan uap air dari dalam tubuh tanaman melalui struktur tanaman terutama stomata (80-90%) dan melalui kutikula (± 10%). Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi laju transpirasi adalah : (1) faktor internal yang mempengaruhi mekanisme buka tutup stomata, (2) kelembaban udara disekitar tanaman (3) suhu udara dan (4) suhu daun tanaman. Angin dapat juga mempengaruhi laju transpirasi. Angin dapat memacu laju transpirasi jika udara yang bergerak melewati permukaan daun lebih kering dari udara disekitar tumbuhan tumbuh (Lakitan, B., 2004). Transpirasi terjadi akibat adanya gradien atau perbedaan dalam tekanan uap antara rongga dain dan udara sekitar. Transpirasi terjadi dari udara yang lembab ke udara yang lebih kering melalui stomata dan prosesnya lebih cepat daripada melalui lubang besar walaupun luasnya sama. Difusi melalui stomata adalah 50-100 kali lebih besar daripada melalui sistem terbuka dengan luas yang sama. Hal ini disebabkan karena transpirasi melibatkan aliran massa (Darmawan J. dan Justika S.B., 2010). Lebih lanjut Lakitan B. (2004) menyebutkan bahwa fungsi transpirasi bagi tanaman adalah : (1) mempercepat laju pengangkutan unsur hara melalui pembuluh xilem, (2) menjaga turgiditas sel tumbuhan agar tetap pada kondisi optimal dan (3) sebagai salah satu cara untuk menjaga stabilitas suhu daun. Tujuan 1. Mengetahui peranan sinar matahari terhadap laju transpirasi 2. Memahami bahwa angin dan udara sekitar dapat berpengaruh terhadap laju transpirasi. Kompetensi 1. Mampu menjelaskan peranan dan fungsi dari sinar matahari dan angin terhadap laju transpirasi.
9
2. Mahasiswa mampu memahami dan mejelaskan bahwa angin dan udara dalam suhu kamar dapat mempengaruhi laju transpirasi tanaman. Cara Kerja 1. Menyiapkan stek sirih hias sebanyak 9 tunas dengan panjang 20-25 cm 2. Mengisi botol aqua dengan air sebanyak 500 ml, stek dimasukkan 1 stek untuk 1 kantung plastik, kemudian masing-masing ditimbang dan diikat dengan karet, agar air tidak tumpah. 3. Meletakkan 9 kantong ditempat sesuai dengan perlakuan dengan cara memberi kertas label : A = diletakkan di tempat teduh B = diletakkan di tempat yang terkena sinar matahari penuh C = diletakkan di depan kipas angin dengan kecepatan yang tercepat 4. Masing-masing perlakuan diulang 3 kali dan diperlakukan selama 2 jam. 5. Setelah itu ditimbang kemabli volume air yang tersisa (diukur volume air yang tersisa) 6. Laju transpirasi adalah selisih dari volume air sebelum perlakuan dengan setelah perlakuan. Bahan dan Alat Praktikum Bahan : 1) Stek sirih hias (Scindapsus aureus) dengan 3-4 helai daun 2) Aquades Alat : 1) Kipas angin 2) Kantung plastik bening 1 kg 2) Bekerglass 3) Penggaris 4) Timbangan analitik 6) Karet gelang Evaluasi Tabel Pengamatan Perlakuan 1. Tempat Teduh
Berat sebelum perlakuan (g) 1 2 3 `
Perlakuan
Berat sesudah perlakuan (g) 1 2 3
1. Tempat Teduh
2. Sinar Matahari
2. Sinar Matahari
3. Kipas Angin
3. Kipas Angin
Pertanyaan Tugas 1. Kapan (sekitar pukul berapa) biasanya terjadi trasnpirasi tertinggi pada tanaman ? 2. Mengapa proses transpirasi dianggap penting ? 10
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Pustaka
11
Modul IV
: PERANAN UNSUR HARA BAGI TANAMAN.
Topik 4
: Tanaman atau tumbuhan dapat tumbuh dengan baik membutuhkan makanan berupa unsur hara. Unsur hara terdiri dari unsur hara esensial (unsur hara makro) yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah banyak, dan unsur hara mikro yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang sedikit (Darmawan J dan Justika S.B., 2010). Lebih lanjut Rosmarkam A dan Nasih W.Y. (2002) menulis bahwa unsur yang diserap untuk pertumbuhan dan metabolisme tanaman dinamakan hara tanaman. Mekanisme perubahan unsur hara menjadi senyawa organik atau energi disebut metabolisme. Hara tanaman digunakan tanaman untuk memenuhi siklus hidup. Fungsi hara tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain, apabila tidak terdapat suatu hara yang diperlukan tanaman, maka kegiatan metabolisme akan terganggu atau berhenti. Tanaman pada umumnya akan menampakkan gejala yang spesifik akibat dari kekurangan atau ketiadaan hara yang dibutuhkan tanaman. Gejala ini akan hilang apabila hara tanaman ditambahkan kedalam tanah atau dapat diberikan lewat daun. Unsur hara yang diperlukan tanaman adalah karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Sulfur (S), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Seng (Zn), Besi (Fe), Mangan (Mn), Tembaga (Cu), Molibden (Mo), Boron (B), Klor (Cl), Natrium (Na), Cobalt (Co) dan Silikon (Si).
Nama NPM Tanda Tangan
: : :
Pengantar Teori Praktikum Unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman diserap dari dalam larutan tanah melalui akar, kecuali unsur karbon dan oksigen yang diserap dari udara oleh stomata pada daun. Penyerapan unsur hara secara umum lebih lambat dibandingkan dengan penyerapan air oleh akar tanaman. Sistem perakaran tanaman lebih dikendalikan oleh sifat genetis dari tanaman, tetapi sudah dibuktikan bahwa sistem perakaran tanaman dapat dipengaruhi oleh kondisi tanah atau media tumbuh tanaman (Lakitan, B., 2004). Hara diserap tanaman dalam bentuk ion bermuatan positif, seperti NH4+, K+, Ca++, ++ Mg , dan bermuatan negatif seperti NO3-, NPO4- dan Cl-. Ion tersebut umumnya terikat dalam kompleks jerapan tanah. Fase pertama hara tanaman berpindah tempat dalam tanah dari suatu tempat ke permukaan akar tanaman. Setelah sampai permukaan akar (bulu akar), masuk kedalam akar selanjutnya ditranslokasikan ke organ tanaman seperti daun, bunga, buah dan lain sebagainya. Perpindahan ion dari tanah dan larutan tanah ke permukaan akar terdiri dari tiga macam pergerakan yaitu : (1) intersepsi dan persinggungan, (2) aliram massadan (3) difusi (Rosmarkam A. dan Nasih W.Y., 2002). Tujuan Mengetahui peranan unsur hara dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
12
Kompetensi 1. Mampu menjelaskan peranan unsur hara bagi pertumbuhan tanaman. 2. Mengetahui fungsi dari masing-masing dan pembagian unsur hara bagi pertumbuhan tanaman. Cara Kerja 1. Menyiapkan polibag (A dan B) yang berisi pasir yang sudah direbus. Masingmasing ditanam 2-3 benih per polibag. 2. Melakukan penyiraman pada polibag A dengan aquadest dan polibag B dengan larutan nutrisi (dari pupuk organik cair). 3. Setelah benih tumbuh disisakan satu benih untuk setiap polibag. 4. Masing-masing perlakuan diulang 3 kali. 5. Pengamatan yang diamati adalah : a) Panjang / tinggi tanaman (cm) diukur mulai tanaman berumur 14 hari setelah tanam dengan interval 7 hari sampai dengan tanaman masuk pada fase generatif. b) Jumlah daun tiap tanaman (helai), pengamatan dilakukan mulai tanaman berumur 14 hari setelah tanam dengan interval 7 hari sampai dengan tanaman masuk pada fase generatif. c) Diameter batang (cm) diukur pada saat akhir pengamatan. d) Berat Basah Tanaman (g) dan (e) Berat Kering Tanaman Tanaman dikeringkan dahulu dibawah sinar matahari sampai kering (dikering anginkan). Setelah kering dioven pada suhu 800C selama 12 jam sampai didapat berat kering konstan. 6. Dibuat tabel pengamatan. Bahan dan Alat Bahan : benih jagung, pasir steril, pupuk organik Cair dan Aquadest Alat : Mistar (penggaris), jangka sorong, oven dan sauter Evaluasi Tabel Pengamatan. No
Jenis Pengamatan Tanaman 1
1
Panjang tanaman (cm)
2
Tinggi tanaman (cm)
3
Jumlah daun (helai)
4
Diameter batang (cm)
5
Berat kering tanaman (g)
6
Berat basah tanaman (g)
Perlakuan Penyiraman dengan Air Penyiraman dengan Unsur Hara Pengamatan KePengamatan Ke2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pertanyaan Tugas 1) Sebutkan pembagian unsur hara yang saudara ketahui. 2) Bagaimana peranan unsur hara terhadap pertumbuhan tanaman. 13
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Pustaka
14
Modul V
: PERANAN AIR BAGI TANAMAN (IMBIBISI)
Topik 5
: Proses fisiologi yang terjadi pada tumbuhan hidup banyak sekali berkaitan dengan air, bahan senyawa ataupun ion yang ada di dalam tanah dan terlarut didalam air. Imbibisi adalah menyelundup dan menetapnya molekul air dalam imbiban ( biji ). Tanah pertanian pada umumnya terdiri dari 4 komponen, yaitu air, mineral, udara dan bahan organik. 4 komponen yang ada diatas, air merupakan komponen paling penting, semua organisme hidup butuh air untuk pertumbuhannya.
Nama NPM Tanda Tangan
: : :
Pengantar Teori Praktikum Fisiologi tanaman adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari proses yang terjadi didalam tubuh tanaman. Dalam fisiologi tanaman pengetahuan tentang air sangat penting. Hal ini disebabkan antara lain karena : (1) air merupakan zat yang paling penting didalam tubuh makhluk hidup; (2) air merupakan salah satu zat yang menghubungkan makhluk hidup dengan lingkungannya, (3) air penting sekali untuk reaksi-reaksi biokimia dalam tanaman seperti kondensasi dan hidrolisis dan (4) air memiliki panas jenis tertinggi, sehingga dapat menjadi peredam suhu terpenting bagi makhluk hidup. Air terdapat banyak dalam tanah, batu-batuanm udara dan sebagainya. Didalam tubuh tanaman, air berada dalam bentuk larutan biasa atau laruta koloidal (Darmawan dan Justika, 2010). Lakitan (2004), menulis bahwa air diserap tanaman melalui akar bersama-sama dengan unsur hara yang terlarut didalamnya kemudian diangkut ke bagian atas tanaman, terutama daun, melalui pembuluh xilem. Pembuluh xilemm pada akar, batang dan daun merupakan suatu sistem yang kontinyu dan berhubungan satu dengan yang lain. Air yang dapat diserap oleh tanaman adalah molekul air yang berada pada permukaan akar. Dari permukaan akar, air bersama bahan yang terlarut diangkut menuju pembuluh xilem. Lintasan pergerakan air dari permukaan akar menuju pembuluh xilem ini disebut lintasan radial pergerakan air. Tujuan Mempelajari proses imbibisi yang terjadi pada benih tanaman. Kompetensi 1. Mampu menjelaskan terjadinya proses imbibisi pada benih suatu tanaman. 2. Mampu menjelaskan hubungan antara perendaman dengan perkecambahan. Cara Kerja 1. Menimbang 100 g benih jagung kering dan 100 g benih sawo kering (dianggap Berat Kering Benih) 2. Merendam benih – benih tersebut ke dalam air selama 1 jam 3. Tiris sebentar benih – benih tersebut dan ditimbang kembali 15
(dianggap Berat Basah Benih) 4. Hitung selisih antara berat basah dengan berat kering, yang mana selisih tersebut merupakan besaran air imbibisi dalam imbiban. 5. Menanam 100 benih jagung yang telah direndam tersebut ke dalam bak perkecambahan dengan media kertas merang.
6. Menanam 100 benih jagung sebagai pembanding ( benih yang tanpa direndam ) ke dalam bak perkecambahan dengan media kertas merang. 7. Setelah 2 – 3 hari diamati perkecambahannya, perlakuan mana yang cepat berkecambah dan berapa masing-masing daya kecambahnya.
Bahan dan Alat Bahan : - Benih jagung - Benih sawo (benih berkulit keras lainnya) - Air - Kertas merang Alat : - Oven - Timbangan - Bak perkecambahan Evaluasi Tabel Pengamatan No
Jenis benih Tanaman
1.
Benih jagung
2.
Benih sawo
Berat Basah (g)
Berat Kering (g)
Air Imbibisi (g)
Pertanyaan Tugas 1. Sebutkan benih mana yang mempunyai air imbibisi lebih besar ? 2. Mengapa pada benih tersebut mempunyai air imbibisi lebih besar ? 3. Jelaskan bagaimana hubungan antara perendaman dengan perkecambahan ?
16
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Pustaka
17
Modul VI
: TITIK LAYU PADA TANAMAN
Topik 6
:
Nama NPM Tanda Tangan
: : :
Fisiologi tumbuhan merupakan kajian tentang air. Banyak aktivitas tumbuhan ditentukan oleh sifat air dan bahan yang larut dalam air. Sifat air merupakan cara yang baik untuk memulai kajian tentang fisiologi tumbuhan (Salisbury, Fbdan Cleon W.R., 1995). Hubungan tanah dan air, ada beberapa pengertian yang penting antara lain kapasitas lapang (KP) dan titik layu permanen (TLP). Apabila tidak ada hujan, sedangkan air yang tersedia sudah terserap semua oleh akar, maka tanaman akan mengalami kelayuan. Kelayuan disebut sementara apabila tanaman segar kembali dengan penyiraman dan disebut tetap apabila tidak dapat segar kembali. TLP adalah kadar air tanah (dalam %), pada saat tanaman mengalami kelayuan tetap. Pada keadaan TLP, air tanah tidak tersedia lagi bagi tanaman (Darmawan, 2010).
Pengantar Teori Praktikum Jumlah air dalam tanah untuk pertumbuhan tanaman mempunyai batas-batas tertentu. Kandungan air tanah dapat dinyatakan dengan ketersediaan air bagi tanaman. Apabila ketersediaan air pada tanah tidak cukup, maka keadaan ini dapat menyebabkan aktivitas pertumbuhan dan perkembangan tanaman dapat terganggu. Masing-masing jenis dan spesies tanaman mempunyai ketahanan yang berbeda-beda terhadap ketersediaan air tanah dalam kondisi yang minimum. Macam media tanam akan berpengaruh dan menentukan besaran titik layu pada tanaman. Air tersedia dalam tanah adalah tingkatan air yang berada pada kisaran antara Titik Layu Permanen (TLP) dan Kapasitas Lapang (KL).
Tujuan Mengetahui berapa kadar air didalam tanah yang menyebabkan tanaman mulai menunjukkan gejala kelayuan. Kompetensi 1. Mampu menjelaskan keadaan tanaman yang mengalami titik layu 2. Mengetahui kondisi tanaman dan penyebab daripada titik layu tanaman. 3. Mampu mengetahui kapan tanaman mulai mengalami kelayuan. Cara Kerja 1. Mengisi 3 kantong plastik dengan tanah, 3 kantong plastik dengan pasir dan 3 kantong plastik dengan campuran tanah dan pasir dengan perbandingan 1 : 1. 2. Menanam masing-masing benih yang disediakan pada masing-masing kantong plastik sebanyak 3 buah. 3. Memelihara tanaman tersebut sampai berumur 2 minggu. 18
4. Memilih dengan cara menyeleksi dan meninggalkan tanaman yang tumbuh normal dan baik sebanyak 1 tanaman per kantong plastik. 5. Memelihara tanaman yang sudah diseleksi selama 1 minggu dan melakukan penyiraman terakhir pada hari ke 21 untuk keseluruhan tanaman 6. Mengamati kondisi tanaman yang sudah diperlakukan pada setiap hari dengan mencatat pada hari ke berapa tanaman tersebut mulai menunjukkan gejala layu. 7. Sesaat setelah tanaman mulai diketahui layu, maka dapat mengambil contoh tanah dari media yang digunakan dan meletakkan di kertas coklat, menimbang berat basah tanah sebesar 100 g. 8. Contoh tanah seberat 100 g, dimasukkan dalam oven dengan suhu 80 – 850C selama 24 jam, untuk mendapatkan berat kering tanah. 9. Menghitung masing-masing contoh tanah untuk mendapatkan kadar air yang hilang adalah dengan rumus : Berat Basah Tanah – Berat Kering Tanah KA =
x 100% Berat Basah Tanah
10. Membandingkan kadar air tanah dan kadar air pada tanah dan pasir untuk masingmaisng jenis tanaman yang diamati.
Bahan dan Alat Bahan : Benih jagung, sawi dan kacang hijau, tanah, pasir. Tanah taman : pasir = 1 : 1 Alat : Kantong plastik ukuran 1 Kg, Oven dan Timbangan Satorius
Evaluasi Perlakuan
Pengamatan dan Perlakuan pada Tanaman Benih Jagung Benih Sawi Benih Kacang Hijau BB(g) BK(g) %KA BB(g) BK(g) %KA BB(g) BK(g) %KA
Tanah Taman Pasir Tanah Taman : pasir =1:1 Ket : BB : Berat Basah (g) BK : Berat Kering (g) Pertanyaan Tugas 1. Apa fungsi air yang paling mendasar yang berpengaruh pada pertumbuhan tanaman ? 2. Bila keadaan air tanah cukup, bagaimana laju aliran air didalam tanaman pada musim hujan, bila dibandingkan dengan lajunya pada musim kemarau ?
19
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Pustaka
20
Modul VII
: FOTOSINTESIS
Topik 7
: Fotosintesis adalah peristiwa penangkapan energi yang berasal dari cahaya matahari oleh hijau daun untuk pembentukan bahan organik. Fotosintesis terjadi pada sel-sel tanaman yang berwarna hijau, termasuk beberapa macam bakteri. Fotosintesis merupakan proses biologi akan terjadi perubahan dari energi matahari menjadi energi kimia (Darmawan, 2010). Menurut Wilkins (1989) fotosintesis adalah evolusi O2 yang digerakkan cahaya dan air dan penyumpanan tenaga reduksi yang dihasilkan dalam berbagai komponen karbon yang membentuk jasad hidup klorofil a dan pigmen-pigmen pelengkap, yang menyerap kirakira separuh dari radiasi matahari (λ < 700 nm), membuat peka dua buah perubahan energi primer didalam dua fotosintesis yang berlainan.
Nama NPM Tanda Tangan
: : :
Pengantar Teori Praktikum Fotosintesis adalah suatu proses dimana zat-zat an-organik, seperti H2O dan CO2 oleh kloroplas dengan pemberian sinar matahari diubah menjadi zat organik dalam bentuk karbohidrat. Reaksi kimia dari peristiwa fotosintesis adalah sebagai berikut : Sinar matahari 6 CO2 + 6 H2O C6 H12 O6 + 6 O2 Kloroplas Hasil pengamatan dari peristiwa fotosintesis, bila terjadi penambahan berat kering dapat disimpulkan tanaman mengalami pertumbuhan. Hal tersebut diatas hanya dapat berlangsung jika intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman lebih tinggi dari titik kompensasi cahaya. Titik kompensasi cahaya adalah intensitas cahaya pada saat fiksasi CO2 (terjadi peristiwa fotosintesis) setara dengan laju pembebasan CO2 (melalui peristiwa respirasi). Pada umumnya titik kompensasi cahaya terjadi pada intensitas cahaya kurang dari 26% intensitas cahaya maksimum (Lakitan, 1993). Tujuan Mengetahui peranan sinar matahari terhadap peningkatan berat kering per tanaman per satuan waktu sebagai hasil dari fotosintesis. Kompetensi 1. Mampu menjelaskan peristiwa fotosintesa yang terjadi pada tanaman. 2. Mengetahui kapan peristiwa fotosintesa yang efektif pada tanaman. 3. Mampu memahami fungsi dan peranan peristiwa fotosintesa pada tanaman. Cara Kerja 1. Menyiapkan 6 polybag, selanjutnya diisi dengan tanah taman sebanyak ¾ bagian.
21
2. Menanam benih jagung sebanyak 3 benih per polybag dan dipelihara selama 2 minggu. 3. Tiga polybag tanaman jagung dipelihara ditempat teduh (TD) dan 3 polybag lainnya dipelihara ditempat yang terkena sinar matahari (TM). Masing-masing perlakuan dipelihara selama 1 minggu. 4. Setelah dipelihara selama 1 minggu, tanaman yang dipelihara ditempat teduh (TD) dan tanaman yang terkena sinar matahari (TM) dicabut, dikering anginkan, ditimbang berat basahnya. Selanjutnya dimasukkan kedalam oven dengan suhu 800C selama 24 jam dan ditimbang berat keringnya. 5. Hitunglah selisih berat basah dan berat kering antara tanaman yang dipelihara ditempat teduh (TD) dan tanaman yang ditempatkan ditempat terkena sinar matahari (TM). Selisih berat kering antara TD dan TM menunjukkan hasil fotosintesa selama 1 minggu per tanaman. Bahan dan Alat Bahan : Benih Jagung ; Tanah Taman ; Polybag. Alat : Timbangan Analitik Sauter dan Oven
Evaluasi Jenis Pengamatan Perlakuan 1
Berat Basah (g) 2
3
1
Berat Kering (g) 2
3
Tempat Teduh (TD)
Tempat Terkena Sinar Matahari (TM) Perhitungan Hasil fotosintesa/minggu = Berat Kering (TM) – Berat Kering (TD) Pertanyaan Tugas 1. Jelaskan hubungan antara intensitas cahaya matahari dan lamanya penyinaran dengan proses fotosintesa. 2. Apabila intensitas cahaya rendah, maka tidak akan terjadi peningkatan laju fotosintesis pada tanaman. Jelaskan mengapa demikian.
22
Hasil danPembahasan
Kesimpulan
Pustaka
23
Modul VIII
: RESPIRASI PADA PROSES PERKECAMBAHAN
Topik 8
: Respirasi adalah salah satu proses fisiologi yang berfungsi merombak gula yang berupa glukosa, fruktosa, sukrosa atau pati menjadi senyawa lain dengan tujuan menghasilkan energi yang dapat dipergunakan untuk melakukan kegiatan aktivitas metabolisme yang ada didalam sel tanaman.
Nama NPM Tanda Tangan
: : :
Pengantar Teori Praktikum Banyak peristiwa reaksi biokimia yang berlangsung selama proses perkecambahan benih. Penguraian bahan cadangan makanan, untuk menghasilkan senyawa-senyawa antara dan resintesis berbagai senyawa makro molekul terjadi selama berlangsungnya proses perkecambahan benih (Lakitan, 1996). Lebih lanjut, Lakitan (2004) menjelaskan bahwa respirasi adalah sintesis protein dan sintesis asam nukleat, merupakan penguraian karbohidrat meallui rangkaian reaksi glikosis, lintasan pentosa fosfat dan siklus krebs. Merupakan proses penting pada benih tanaman setelah benih mengalami proses imbibisi, yaitu setelah kadar air benih meningkat. Proses penguraian ini penting artinya karena melalui rangkaian reaksi yang akan dihasilkan seperti : 1) ATP sebagai sumber energi, 2) senyawa antara (intermediate) sebagai bahan baku untuk sintesis enzim dan berbagai senyawa penting lainnya dan 3) NADH dan NADPH sebagai senyawa pereduksi.
Tujuan Mengetahui terjadinya aktivitas respirasi pada organ tanaman berupa benih yang sedang mengalami proses perkecambahan.
Kompetensi 1. Mampu menjelaskan peristiwa respirasi pada proses perkecambahan benih. 2. Mengetahui faktor-faktor yang dapat mempengaruhi proses respirasi pada perkecambahan benih.
Cara Kerja : 1. Tiga kelompok (sebagai ulangan) masing-masing terdiri 100 biji jenis benih (jagung, kedelai) ditimbang dengan timbangan sauterius pada kondisi kadar air yang sama dan catat hasil penimbangan tersebut. 2. Kemudian setengah bagian (50 biji) dari masing-masing kelompok benih (jagung dan kedelai) tersebut dioven pada suhu 85ºC selama 48 jam sampai beratnya konstan. 3. Separoh bagian (50 biji) benih lainnya dikecambahkan menjadi tiga ulangan. Untuk benih jagung dan kedelai dikecambahkan dengan kertas merang. 24
4. Setelah masing-masing benih berkecambah yang ditandai dengan keluarnya hipokotyl dan calon akar, serta daunnya belum berwarna hijau. Selanjutnya dilakukan pengukuran berat basah dan berat keringnya. Catat hasil pengukuran tersebut sesuai dengan ulangan sebelum dikecambahkan. 5. Buat tabel pengamatan berat basah dan berat kering. 6. Bandingkan berat kering benih sebelum berkecambah dan setelah dikecambahkan. 7. Bahas dan buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan mengapa terjadi perbedaan ukuan berat kering.
Bahan dan Alat Bahan : a. Beberapa jenis benih (jagung, kedelai, dll) b. Media persemaian (pasir), kertas merang. Alat : a. Bak Plastik b. Plastik hitam c. Timbangan sauterius d. Oven
Evaluasi Pertanyaan Tugas 1. Sebutkan fenomena apa yang terjadi selama proses perkecamabahn benih ? 2. Faktor apa saja yang mempengaruhi pada proses perkecambahan benih ?
25
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Pustaka
26
Modul IX
: GERAK TANAMAN
Topik 9
: Gerak adalah suatu tanda (sifat) yang dimiliki oleh makhluk hidup, disamping pertukaran zat, pertumbuhan dan pembiakan. Gerak dilakukan oleh jenis tanaman tingkat rendah sampai tingkat tinggi. Gerak yang dilakukan oleh tanaman tingkat rendah seperti algae, bersel satu, bangsa spermatozoa (lumut dan paku), spermatozoida spesies cycadae disebut gerak lokomotoris (gerak pindah tempat).
Nama NPM Tanda Tangan
: : :
Pengantar Teori Praktikum Gerak yang dilakukan tanaman tingkat tinggi seperti daun Minosa, SP (putri malu), daun spesies legiminosae dan lain-lain adalah gerak alasotonis (pembengkokan bagian tanaman sebagai akibat dari turgor jaringan yang tidak sama). Gerak yang dilakukan oleh bagian tubuh tanaman dan gerak tersebut ditujukan kepada perangsang disebut tropi. Macam-macam tropi seperti fototropi positif, fototropi negatif, kemotrofi, hidrotopi dan lain-lain. Menurut Mulyani dan Kartasapoetra (1989), bahwa peristiwa gerak pelengkungan geotropis berkaitan langsung dengan pertumbuhan tanaman, lebih dikenal dengan peristiwa geotropisme. Lebih lanjut dijelaskan bahwa reaksi geotropik diklasifikasi menruut orientasi keseimbangan dari organ relatif, terhadap arah tarikan gravitasional. Sumbu pusat dari sebagian besar tanaman meluruskan diri sejajar dengan arah gravitasi disebut sebagai ortogeotropus. Pertumbuhan organ tanaman ada dalam arah vektor gaya berat, seperti akar maka disebut geotropis positif dan jika tumbuh dalam arah yang berlawanan adalah geotropis negatif, seperti pertumbuhan batang utama.
Tujuan Mengetahui dan membuktikan tanaman hidup melakukan gerak yang dipengaruhi oleh faktor luar dan atau faktor dalam.
Kompetensi 1) Mampu menjelaskan peristiwa gerak yang terjadi pada tanaman. 2) Mengetahui faktor-faktor yang dapat mempengaruhi peristiwa gerak yang terjadi pada tanaman. Cara Kerja 1. Sediakan bahan tanaman puteri malu dan benih kedelai / kacang hijau. 2. Perlakukanlah tanaman puteri malu (dengan kondisi daun membuka) dengan sentuhan (diatas persendian dan dibawah persendian), dokumentasikan dengan kamera.
27
3. Amati perubahan yang terjadi pada daun yang disentuh dan catatlah perubahan yang terjadi akibat perlakuan tersebut, ulangi 3 klai. 4. Benih kedelai / kacang hijau ditanam pada gelas plastik/pot kecil (2pot) 5. Peliharalah ditempat yang terbuka, tetapi teduh selama 7 hari. 6. Setelah 7 hari, letakkan pot dalam posisi berbaring selama 2 hari dan pot yang lain letakkan dalam posisi tegak. 7. Setelah 2 hari, amatilah kondisi tanaman ( posisi akar dan batang dalam hal arah gerak tumbuhnya). 8. Buatlah tabel pengamatan.
Bahan dan Alat Bahan : - Tanaman puteri malu, seismonasti - Kedelai / kacang hijau - Media persemaian (tanah taman + humus). Alat : Gelas plastik / pot kecil dan handsprayer, kamera dan kertas foto. Evaluasi Pertanyaan Tugas 1. Sebutkan faktor-faktor yang dapat menyebabkan gerak pada tanaman. 2. Sebutkan jenis / macam gerak yang terjadi pada tanaman.
28
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Pustaka
29
Modul X
: PENGARUH HORMON TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN
Topik 10
: Zat tumbuh atau hormon adalah zat kimia yang dibuat dalam suatu bagian tanaman tertentu, tetapi mempengaruhi bagian lain dari tanaman tersebut. Zat tumbuh utama yang terdapat secara alami pada tanaman adalah auksin, sitokinin, gibberelin dan etilen.
Nama NPM Tanda Tangan
: : :
Pengantar Teori Praktikum Hormon tanaman atau fitohormon terdiri atas zat pemacu atau zat perangsang dan zat penghambat pertumbuhan. Zat perangsang tumbuh terdiri dari golongan auksin, sitokinin dan giberelin, sedangkan zat penghambat tumbuh terdiri dari senyawa asam absisat dan zat penghambat atau retardant. Organ tumbuhan/tanaman dapat mengalami absisi/keguguran, misalnya daun, cabang, atau ranting, daun mahkota bunga, bunga dan buah. Proses ini dipergunakan oleh auksin yang disentesis dalam bagian atau organ tumbuhan (Lakitan, 2004). Absisi daun (dan bagian tumbuhan yang lainnya) terjadi dengan berlangsungnya diferensiasi pada suatu lapisan sel tertentu (daerah absisi) pada pangkal petiol, disusul dengan larutnya (hilangnya) senyawa-senyawa pekat, sehingga sel-sel terpisah satu dengan lainnya, kecuali sel-sel jaringan pembuluh. Selanjutnya daun akan gugur secara mekanis, baik karena gaya berat, maupun karena angin dan lain-lain. Pembentukan daerah absisi itu dihambat oleh aliran (suplai) auksin dari helai daun ke batang. Apabila suplai auksin ini berkurang atau hilang karena berbagai sebab (daun menua, helai daun rusak atau mati secara berangsur-angsur) maka daerah absisi mulai terbentuk.
Tujuan Praktikum Mengetahui dan mempelajari pengaruh auksin terhadap pembentukan lapisan absisi dan keguguran daun.
Kompetensi 1. Mampu menjelaskan fenomena yang terjadi akibat dari pemberian hormon. 2. Mengetahui fungsi dan peranan hormon bagi pertumbuhan tanaman.
Cara Kerja : 1. Pilihlah beberapa cabang tanaman Coleus, sp. dan biarkan pada tanaman. 2. Pilihlah 3 pasang daun (6 daun) dan potong dengan silet pada pangkal helai daunnya, serta biarkan petiolnya. 3. Bubuhkan pasta auksin pada 3 ujung petiol dan pasta IAA pada 3 ujung petil lainnya. Jadi pada pasangan petiol, salah satu petiol mendapat perlakuan IAA, sedangkan petiol lainnya tidak mendapat perlakuan lanolin. 30
4. Setiap petiol diberi etiket dengan perlakuannnya. 5. Ukurlah panjang petiol pada saat awal percobaan dan setiap satu minggu selama 3 minggu. 6. Catat kapan petiol gugur (pengamatan dilakukan setiap hari atau setiap 2 hari sekali). 7. Sebagai kontrol pilih 3 pasang daun diperlakukan pemotongan seperti di atas, tanpa perlakuan. 8. Buatlah tabel pengamatan dan grafik untuk pembahasan serta buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan tersebut.
Bahan dan Alat Bahan : Kertas Etiket , Kertas milimeter, Auksin, IAA Alat : Cawan petri, Sudip, Pisau, Silet
Evaluasi
Pertanyaan Tugas 1. Sebutkan jenis atau macam hormon yang ada didalam tubuh tanaman. 2. Bagaimana mekanisme pengaruh hormon bagi pertumbuhan tanaman.
Hasil dan Pembahasan
31
Kesimpulan
Pustaka
LEMBAR KERJA
32
LEMBAR KERJA
33
DAFTAR PUSTAKA
Daramwan, J. dan Justika S. B. 2010. Dasar-dasar Fisiologi Tanaman. SITC, Jakarta, 1-86 hal. Gardner, F.P. RB. Pearce and R.L. Mitcha. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia Press Jakarta. 428 hal. Lakitan B. 1996. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. Raja Grafindo Persada. Jakarta. 203 hal. Lakitan B. 2004. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada. Jakarta. 201 hal. Mulyani dan A.G Kartasapoetra. 1989. Fisiologi Tanaman (Alih Bahasa). PT. Bina Aksara. Jakarta. Salisbury, F.B and C.W. Ross. 1985. Plant Physiology. Third Edition. Wodsworth Publishing Co. Belmont. California.
34
