[LAPORAN PRAKTIKUM ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN] KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN

ABSTRAK

Laju pertumbuhan tanaman sangat penting diperhatikan. Untuk itu pada praktikum kali ini digunakan tanaman jagung (Zea mays) yang ditanam hingga menghasilkan bunga dengan dua jenis perlakuan yaitu destruktif dan non-destruktif. Perlakuan destruktif dengan melakukan pencabutan tanaman jagung setiap minggu sedangkan pada perlakuan non-destruktif tidak ada tanaman jagung yang dicabut. Dari hasil pengamatan didapatkan laju pertumbuhan yang lebih tinggi pada perlakuan destruktif dibandingkan dengan perlakuan non-destruktif. Data yang diperoleh juga membentuk kurva sigmoid pertumbuhan yakni membentuk huruf S. Selain itu pertumbuhan juga dipengaruhi faktor eksternal meliputi suhu udara, suhu tanah, curah hujan, kelembaban, dry, wet, dan evaporasi.

Kata kunci: Pertumbuhan, Laju Pertumbuhan, Jagung (Zea mays), Destruktif, Non-Destruktif, dan Kurva Sigmoid

A. PENDAHULUAN

a). Latar Belakang

Banyak sekali faktor yang mempengaruhi pertumbuhan suatu tanaman, baik yang merupakan faktor dalam maupun faktor luar. Untuk mendapatkan tanaman yang baik dan sesuai yang diharapkan maka sangat penting bagi kita terutama para petani untuk mengetahui dan memperhatikan fakor-faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan suatu tanaman.

Jagung merupakan suatu jenis tanaman yang sangat mudah tumbuh dan merupakan kelompok tumbuhan berumu pendek sehingga pada praktikum kali ini digunakan tanaman jagung untuk melihat berbagai faktor yang mempengaruhi suatu pertumbuhan tanaman serta membandingkan tingkat pertumbuhan antara tanaman jagung dengan perlakuan destruktif maupun non destruktif. Selanjutnya data pengamatan yang didapatkan tersebut dibuat dalam bentuk kurva sigmoid pertumbuhan.

b). Dasar Teori

Proses pertumbuhan merupakan hal yang mencirikan suatu perkembangan bagi makhluk hidup; baik manusia, hewan, maupun tumbuhan. Dalam proses pertumbuhan terjadi penambahan dan perubahan volume sel secara signifikan seiring dengan berjalannya waktu dan bertambahnya umur tanaman. Proses pertumbuhan menunjukkan suatu perubahan dan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva/diagram pertumbuhan. Laju pertumbuhan suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik, dengan laju tumbuh ordinat dan waktu pada absisi, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk huruf S atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid ini berlaku bagi tumbuhan lengkap, bagian-bagiannya ataupun sel-selnya (Latunra, dkk., 2009).

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 nutrien-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 bantuan angin atau arus air untuk membawa biji ke tempat-tempat baru. (3) Mengerahkan bantuan hewan untuk menyebarkan biji-bijinya (Kimbal, 1983).

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 komulatif 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).

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).

Pengamatan non destruktif:

Non destrtructive testing (NDT) adalah aktivitas tes atau inspeksi terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau discontinuity lain tanpa merusak benda yang kita tes atau inspeksi. Pada dasarnya, tes ini dilakukan untuk menjamin bahwa material yang kita gunakan masih aman dan belum melewati damage tolerance (Achmad, 2010).

-          Tinggi tanaman

Pengamatan dilakukan dengan mengukur tinggi tanaman mulai dari permukaan tanah sampai bagian tajuk tanaman paling tinggi.

-          Jumlah daun

Pengamatan dilakukan dengan menghitung daun-daun yang sudah membuka sempurna.

-          Diameter batang

Pengamatan dilakukan dengan mengukur batang pada ketinggian 10 cm diatas permukaan tanah dengan menggunakan jangka sorong.

Pengamatan destruktif:

Pengujian lapangan bersifat dekstruktif  dilakukan dengan mencabut sampel tanaman secara perminggu dengan mengukur :

-          Luas daun

Pengamatan dilakukan dengan menggunakan metode p x l,  dengan rumus:

 LD = p x l x k

Dimana p = panjang daun, l = lebar daun, dan k = konstanta. Nilai k didapat dari hasil bagi luas daun yang diukur dengan metode kertas millimeter dan luas daun p x l.

-          Bobot kering total tanaman

Pengamatan bobot kering total tanaman dilakukan dengan menimbang seluruh bagian tanaman yang telah di oven pada suhu 80⁰ C sampai diperoleh berat yang konstan.

-          Laju pertumbuhan tanaman (Crop Growth Rate = CGR)

Laju pertumbuhan tanaman ialah kemampuan menghasilkan biomassa persatuan waktu. Dihitung berdasarkan pertambahan berat kering total tanaman diatas tanah persatuan waktu.

 Rumus: CGR = W2-W1  x 1         (g cm^-2 hari^-1)

                          T2-T1       GA

Keterangan : W1 dan W2       : Berat kering total tanaman pada saat dua

   pengamatan destruktif T1 dan T2

T1 dan T2        : Umur tanaman (dalam hari)

T1                    : saat pengamatan pertama

T2                    : saat pengamatan kedua

GA                  : Luas tanah (jarak tanam)

Secara teoritis ,apabila dalam suatu populasi yang terdiri dari dua spesies, maka akan terjadi interaksi diantara keduanya. Bentuk interaksi tersebut dapat bermacam-macam, salah satunya adalah kompetisi. Kompetisi dalam arti yang luas ditujukan pada interaksi antara dua organisme yang memperebutkan sesuatu yang sama. Kompetisi antar spesies merupakan suatu interaksi antar dua atau lebih populasi spesies yang mempengaruhi pertumbuhannya dan hidupnya secara merugikan. Bentuk dari kompetisi dapat bermacam-macam. Kecenderungan dalam kompetisi menimbulkan adanya pemisahan secara ekologi, spesies yang berdekatan atau yang serupa dan hal tersebut di kenal sebagai azaz pengecualian kompetitif ( competitive exclusion principles ) (Ewusie, 1990).

c). Masalah

Adapun permasalahan yang terdapat pada praktikum Kurva Sigmoid Pertumbuhan adalah untuk mengetahui bagaimana laju tumbuh tanaman jagung (Zea mays) pada pengamatan destruktif dan non destruktif.

B. TUJUAN

Tujuan praktikum kali ini adalah untuk  mengukur laju tumbuh tanaman jagung (Zea mays) pada pengamatan destruktif dan non destruktif.

 

C. MATERIAL DAN METODA

a). Waktu dan Tempat

Melaksanakan praktikum  Kurva Sigmoid Pertumbuhan ini di lapangan depan Laboratorium Pendidikan Biologi FKIP UNTAN dimulai pada hari Sabtu, 9 Maret hingga berakhir pada tanggal 18 Mei 2012. Dan pengukuran dilakukan setiap hari antara pukul 14.30-15.00 dari sejak tanaman Jagung ditanam hingga tanaman tersebut menghasilkan bunga. 

b). Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan pada paktikum Kurva Sigmoid Pertumbuhan antara lain pot, penggaris, oven, pisau, neraca analitik, termometer, pensil, gunting, dry and wet, dan evaporimeter. Sedangkan bahan yang digunakan yaitu biji jagung (Zea mays),tanah dan pasir dengan takaran perbandingan antara tanah dan pasir adalah 2 : 1, kertas milimeter blok, benang, aluminium foil, pupuk, dan air.

.

c). Cara Kerja

Langkah pertama yang dilakukan praktikan adalah memilih bibit jagung yang baik yang hendak ditanam, selanjutnya praktikan merendam biji tersebut. Langkah selanjutnya praktikan menyiapkan media tanam dengan mencampurkan pasir dan tanah bakar dengan perbandingan 2 : 1. Selanjutnya praktikan memasukkan media tanam tersebut ke dalam 16 pot untuk setiap kelompok dan praktikan memberi label pada masing-masing pot. Praktikan memberi pupuk pada 8 pot yang ada, sedangkan 8 pot sisanya tidak diberi pupuk. Kemudian praktikan memasukkan biji jagung yang telah direndam sebelumnya ke dalam media tanam sebanyak 7 biji per pot, dimana 2 bijinya merupakan cadangan. Praktikan mengatur jarak tanam antar biji dalam pot. Selanjutnya praktikan meletakkan pot-pot tersebut di lapangan terbuka dan di siram setiap hari. Praktikan mencabut satu tanaman untuk setiap minggunya pada pengamatan destruktif untuk pengukuran berat basah dan berat keringnya. Selain itu praktikan juga mengukur faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan jagung yaitu suhu tanah, suhu udara, curah hujan, kelembaban, dry dan wet, dan evaporasi setiap hari. Selain itu pengukuran jumlah daun, luas daun, dan tinggi tanaman juga dilakukan setiap hari. Pada pengukuran setiap minggu, dipisahkan pengukuran batang dan akarnya kemudian praktikan memasukkannya ke dalam oven untuk dikeringkan dengan suhu 80˚C, selanjutnya menimbang sampel  setelah 3 hari dikeringkan di dalam oven tersebut. Pengukuran dianggap selesai setelah jagung menghasilkan bunga. Data yang ada kemudian dimasukkan dalam tabel pengamatan serta kemudian dibuat kurva sigmoid pertumbuhan dari tanaman jagung.

Rumus yang digunakan dalam pengukuran luas daun :

Luas Daun= Berat guntingan gambar daun x Luas kertas

                                        Berat kertas

D. DATA PENGAMATAN

1a. Perlakuan non destruktif (diberi pupuk)

Minggu Ke-	Tinggi Tanaman	Daun	Keterangan
		Jlh	Dry	Wet	Evaporasi	Suhu Tanah	Suhu Udara	Kelembaban	Curah Hujan
1.	3,84	0,46	38,14	27,71	1,83	35.31	32	53,57	0
2.	23,08	4,29	37,56	25,89	1,62	38.71	34	53,85	0
3.	31,38	5,04	37,24	27,56	2,02	37.20	32	54,52	0,28
4.	35,34	4,78	38,37	26,63	1,83	33.53	36	51,67	0,42
5.	39,09	4,57	37,56	25,89	1,73	35.83	36	51,82	0
6.	46,26	4,65	38,14	27,71	1,76	34.70	32	55,36	0
7.	66,43	4,85	37,54	25,57	1,83	38.77	30	57,35	0,42
8.	76,1	4,82	38,29	26,56	1,73	38	34	53,57	0,42
9.	80,46	4,88	36,92	25,32	1,62	38	32	53,57	0,28

1b. Perlakuan non destruktif ( tanpa diberi pupuk)

Minggu Ke-	Tinggi Tanaman	Daun	Keterangan
		Jlh	Dry	Wet	Evaporasi	Suhu Tanah	Suhu Udara	Kelembaban	Curah Hujan
1.	3,81	0,46	38,14	27,71	1,83	35.31	32	53,57	0
2.	22,86	4,23	37,56	25,89	1,62	38.71	34	53,85	0
3.	32,67	4,8	37,24	27,56	2,02	37.20	32	54,52	0,28
4.	36,89	4,68	38,37	26,63	1,83	33.53	36	51,67	0,42
5.	40,56	4,45	37,56	25,89	1,73	35.83	36	51,82	0
6.	45,65	4,57	38,14	27,71	1,76	34.70	32	55,36	0
7.	58,98	4,74	37,54	25,57	1,83	38.77	30	57,35	0,42
8.	67,37	4,74	38,29	26,56	1,73	38	34	53,57	0,42
9.	70,82	4,72	36,92	25,32	1,62	38	32	53,57	0,28

2. Perlakuan destruktif

Minggu Ke-	Tinggi Tanaman	Daun		Keterangan
		Jlh	Dry		Wet	Evaporasi	Suhu Tanah	Suhu Udara	Kelembaban	Curah Hujan
1.	10,80	3,00	31,07		32,14	1,83	35.13	32	70,14	9,28
2.	28,10	5,00	36,64		33,92	1,62	38.71	34	59,42	0
3.	31,25	5,00	37,14		34,07	2,02	37.20	31	63,14	0
4.	34,95	5,00	30,21		30,57	1,83	33.53	29	76,42	4,14
5.	49,95	7,00	32,35		31,64	1,73	35.83	31	72,42	6,21
6.	65,50	7,00	33,64		30,42	1,76	34.70	30	77,57	11,71
7.	97,70	7,00	40,00		33,00	1,83	38.77	33	69,57	8,57
8.	112,30	7,00	38,29		26,56	1,73	38	34	53,57	0,42
9.	115,50	7,00	36,92		25,32	1,62	38	32	53,57	0,28

3a. Kurva sigmoid antara tanaman yang diberi pupuk dengan yang tidak diberi pupuk pada pengamatan non destruktif

 

3b. Kurva sigmoid antara tanaman destruktif dan non destruktif

E. PEMBAHASAN

Pada pengamatan kali ini digunakan tanaman jagung (Zea mays) untuk membandingkan tingkat pertumbuhannya pada dua pengamatan yakni destruktif dan non destruktif. Adapun menurut Ewusie (1990) Pengujian lapangan bersifat dekstruktif  dilakukan dengan mencabut sampel tanaman secara perminggu. Tanaman jagung yang dicabut tersebut diambil batang dan daun, serta akarnya untuk kemudian diukur berat basah maupun berat keringnya. Sedangkan menurut Achmad (2010) Non destrtructive testing (NDT) adalah aktivitas tes atau inspeksi terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau discontinuity lain tanpa merusak benda yang kita tes atau inspeksi. Pada dasarnya, tes ini dilakukan untuk menjamin bahwa material yang kita gunakan masih aman dan belum melewati damage tolerance. Jadi pada pengamatan secara non destruktif, tidak dilakukan pencabutan terhadap tanaman jagung. Untuk itulah pertumbuhan tanaman jagung yang lebih cepat terdapat pada pengamatan destruktif yang disebabkan sedikitnya atau berkurangnya persaingan dalam memperebutkan nutrisi/ makanana pada tanaman jagung karena banyaknya tanaman jagung yang dicabut. Hal ini makin diperkuat dengan kurva sigmoid yang dihasilkan antara tanaman destruktif dan non destruktif yang ada.

Kurva sigmoid antara tanaman destruktif dan non destruktif

  

Dari kurva tersebut dapat dilihat bahwa tinggi pertumbuhan tanaman jagung pada perlakuan destruktif jauh lebih tinggi melampaui pertumbuhan tanaman jagung pada perlakuan non destruktif. Selain itu faktor eksternal seperti suhu udara, suhu tanah, kelembaban, dry, wet, evaporasi dan curah hujan juga memiliki pengaruh yang tak kalah penting terhadap pertumbuhan tanaman jagung. Serta terpenuhinya unsur hara tanaman juga perlu untuk diperhatikan dengan rutin memberikan tanaman tersebut pupuk dan juga rutin menyiram tanaman dengan air setiap harinya sehingga tanaman terhindar dari kekeringan.

F. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

Laju pertumbuhan tanaman jagung didapatkan pada perlakuan destruktif dibandingkan non-destruktif. Hal tersebut dikarenakan kurangnya persaingan yang terjadi untuk mendapatkan unsur hara karena beberapa tanaman jagung dicabut. Sedangkan pada perlakuan non-destruktif dimana semua tanamannya tetap dibiarkan hidup (tidak ada yang dicabut) maka persaingan untuk mendapatkan unsur hara jauh lebih besar sehingga mempengaruhi pada terganggunya proses metabolisme tanaman jagung tersebut. Hal ini ditunjang dengan kurva sigmoid yang terbentuk dari data pengukuran laju pertumbuhan tanaman destruktif dan non-destruktif dimana kurva destruktif memiliki tinggi yang lebih jika dibandingkan dengan non-destruktif.

Faktor eksternal dan internal juga berpengaruh terhadap laju pertumbuhan. Faktor eksternal yang mempengaruhi antara lain suhu udara, suhu tanah, kelembaban, curah hujan, dry, wet, dan evaporasi sedangkan faktor dalam yang berpengaruh yaitu gen. Untuk mempercepat laju pertumbuhan dan mencegah agar pertumbuhan tanaman tidak terhambat maka perlu dilakukan penyiraman dan pemupukan tanaman secara teratur.

Agar hasil pengukuran yang didapatkan akurat maka rekomendasi yang dapat saya berikan adalah dengan melakukan pengukuran secara teliti dan teratur agar kurva yang dihasilkan nantinya berbentuk huruf s (sigmoid).

 

DAFTAR PUSTAKA

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.lipi.go.id/admin/jurnal/2409256263.pdf+Kurva+Sigmoid+Pertumbuhan+Jagung+Pdf&hl=id&gl=id. (Diakses pada tanggal 17 Mei 2012).

Campbell, Neil A. Biologi. 2003. Jakarta: Erlangga.

Ewusie. 1990. Ekologi Tropika .  Bandung: ITB.

Kimbal, John W. 1983. Biologi. Jakarta: Erlangga.

Latunra. 2009. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan II. Makassar: Universitas Hasanuddin.

Salisbury, Frank B.  & Ross, Cleon W.  1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB.