laporan fisiologi tumbuhan "penyerapan biji yang bercambah"

FISIOLOGI TUMBUHAN

“ UNIT  III : PENYERAPAN AIR OLEH BIJI KERING

YANG TERENDAM AIR”

   OLEH

NAMA    :   JUMRIANI

                                                   NIM                     :   10270047

                                                   KLAS /KLMP        :   A / III

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS VETERAN REPUBLIK INDONESIA

MAKASSAR

2013

BAB I

PENDAHUlUAN

A.Latar Belakang

             Fisiologi tumbuhan adalah salah satu bidang studi yang mengkaji mengenai proses-proses yang terjadi di dalam tubuh tumbuhan, salah satunya yang terjadi pada biji adalah imbibisi, atau penyerapan air oleh biji yang sedang berkecambah. Penyerapan air oleh biji ini (imbibisi) adalah merupakan proses pematahan dormansi. Biji merupakan suatu organisasi yang teratur rapi, mempunyai persediaan bahan makanan yang cukup untuk melindungi serta memperpanjang kehidupannya. Proses ini merupakan salah satu aktivitas yang  menunjang kelangsungan hidupnya.

Kadar air biji merupakan salah satu komponen yang harus diketahui baik untuk tujuan pengolahan, maupun penyimpanan biji. Telah diketahui bahwa kadar air memiliki dampak besar terhadap biji selama perkecambahan. Penyerapan air oleh biji akan mempengaruhi proses perkecambahan mula-mula air masuk ke dalam biji secara imbibisi dan osmosis, kemudian terjadi pelunakan kulit biji, pengembangan embrio dan endosperm, dan pada akhirnya kulit biji pecah dan terjadi pengeluaran radikula.

Imbibisi oleh biji memiliki kemampuan atau batas penyerapan, ketika biji tersebut mencapai titik jenuh maka air yang masuk tidak lagi bertambah melainkan tetap pada keadaan semula. Penyerapan air oleh biji dipengaruhi dari berbagai factor. Faktor inilah yang natinya juga akan mempengaruhi biji untuk mencapai titik jenuh dalam penyerapan air.

           Pada praktikum ini kami akan mengamati bagaimana penyerapan air oleh biji berkecambah. Kita akan melihat sampai dimana biji dapat menyerap air dan samapai dimana kejenuhannya terhadap air. Dari hasil pengamatan ini maka kita dapat mengkaji factor-faktor apa saja yang menyebabkan besarnya penyerapan air oleh biji dan tingkat kejenuhan biji terhadap air. Berdasarkan hal tersebut, maka praktikum Fisiologi tumbuhan ini dilaksanakan.

B.Tujuan

Tujuan praktikum ini dilaksanakan adalah untuk mengetahui kecepatan imbibisi biji kering yang direndam air.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Peristiwa imbibisi pada hakekatnya tak lain tak bukan suatu proses difusi belaka, sebab bukankah sel-sel biji kacang kering itu mempunyai nilai osmosis tinggi dan oleh karena itu mempunyai defisit tekanan osmosis yang besar pula,jika molekul-molekulairberdifusi dari konsentrasi yang rendah ke konsentrasi yang tinggi.

Peristiwa imbibisi sebenarnya juga peristiwa osmosis, sebab dinding sel-sel kulit maupun protoplas biji kacang itu permeabel untuk molekul-molekul air.

Peristiwa imbibisi ini, juga termasuk peristiwa absorsi. Pemasukan molekul-molekul air di dalam biji adalah suatu peristiwa absorsi atau penyerapan. Maka yang kita sebut imbibisi ialah menyerapnya molekul-molekul air di dalam imbiban disebut juga peristiwa peresapan. (Anonim, 2008).

Imbibisi adalah penyerapan air (absorbsi) oleh benda-benda yangpadat (solid) atau agak padat (semi solid) karena benda-benda tersebut mempunyai suatu zat penyusun dari bahan yang berupa koloid. Ada banyak hal yang merupakan proses penyerapan air yang terjadi pada makhluk hidup, misalnya penyerapan air dari dalam tanha oleh akar tanaman. Namun, penyerapan yang dimaksudkan disini yaitu penyerapan air oleh biji kering. Hal ini juga banyak kita jumpai dikehidupan kita sehari-hari yaitu pada proses pembibitan tanaman padi, pembuatan kecambah tauge, biji kacang hijau terlebih dahulu direndam dengan air. Pada peristiwa perendaman inilah terjadi proses imbibisi oleh kulit biji tanaman tersebut. Tidak hanya itu, proses imbibisi juga memiliki kecepatan penyerapan air yang berbeda-beda untuk setiap biiji tanaman (Rezky, 2011).

                 Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xilem dan floem (Rezky, 2011).

Biji adalah ovule yang dewasa.Terbentuk satu atau lebih di dalam satu ovari pada legume,tapi tidak pernah lebih dari satu biji terbentuk dalam ovari pada monokotil. Setiap biji matang selalu terdiri paling kurang dua bagian,yaitu: embrio dan kulit biji (Seed coat atau testa). Kulit biji terbentuk dari integumen (satu atau lebih) dari ovule. Pada legume umumnya terdapat dua lapis kulit biji. Lapisan sebelah dalam tipis dan lunak, sedangkan lapisan sebelah luar tebal dan keras fungsinya sebagai lapisan proteksi terhadap suhu, penyakit dan sentuhan mekanis. Setiap biji yang sangat muda dan sedang tumbuh, selalu terdri atas tiga bagian yaitu embrio, kulit biji (seed coat), dan endosperm. Endosperm yaitu suatu jaringan penyimpanan makanan cadangan (storage tissue) yang mana diserap oleh embryo sebelum atau selama perkecambahan biji dan selalu terdapat di dalam biji yang sangat muda. Pada legumes (kacang-kacangan), biji mempunyai 2 kotiledon tanpa endosperm. Kulit biji pada legume pada umumnya mudah dilepaskan dari biji setelah perendaman dengan air panas sehingga terlihat seluruh biji atau embryo (Gardiner, 1991).

Kadar air benih merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi daya simpan benih. Jika kadar air benih terlalu tinggi dapat memacu respirasi dan berbagai cendawan dapat tumbuh. Umumnya pada tanaman legume dan padi-padian, ovule atau tepatnya embryo sac yang sedang mengalami pembuahan mempunyai kadar air kira-kira 80 % dalam bebarapa hari kemudian kadar air ini meningkat sampai kira-kira 85% lalu pelan-pelan menurun secara teratur. Dekat kepada waktu masak kadar air ini menurun dengan cepat sampei kira-kira 20% pada biji tanaman sereallia,setelah tercapai berat kering maximum dari pada biji,kadar air tersebut agak konstan sekitar 20% tetapi sedikit naik terun seimbang dengan keadaan lingkungan di lapangan (Sasmitamihardja, 1996).

                 Menurut para pendapat tokoh, perkecambahan biji merupakan bentuk awal embrio yang berkembang menjadi sesuatu yang baru yaitu tanaman anakan yang sempurna menurut Baker, 1950. Sedangkan, menurut Kramer dan Kozlowski, 1979, perkecambahan biji adalah proses tumbuhnya embrio atau keluarnya redicle dan plumulae dari kulit biji.

                 Dalam perkecambahan, biji selalu mengalami pertumbuhan dan mengalami perkembangan. Pertumbuhan adalah proses kenaikan volume karena adanya penambahan substansi (bahan dasar) yang bersifat irreversibel (tidak dapat kembali). Sedangkan, perkembangan adalah proses menuju tercapainya kedewasaan yang tidak dapat diukur. Pertumbuhan dalam suatu perkecambahan biji dapat langsung diukur apabila tunasnya sudah keluar dan tumbuh. Sama halnya dengan pertumbuhan, perkembangan juga dapat dilihat dari tunas/awal, hanya saja tidak diukur melainkan melihat apa saja struktur tubuh kecambah yang mulai ada dari awal/tunas. Seperti pada awalnya, berkembang batang, akar, dan sebagainya. Pertumbuhan dan perkembangan suatu kecambah biji akan selalu berbeda-beda tergantung media tanam yang dipakai dan unsur-unsur yang terdapat dalam media tanam tersebut.

            Menurut Salysburi (1995), air merupakan syarat terjadinya perkecambahan biji karena air berperan dalam:

1.      Melunakkan kulit biji embrio dan endosperm mengembang sehingga kulit biji robek.

2.      Memfasilitasi masuknya O₂ ke dalam biji, gas masuk secara difusi sehingga suplai O₂ pada sel hidup meningkat dan pernafasan aktif.

3.      Mengencerkan protoplasma

4.      Alat transport larutan makanan dari endosperm atau kotiledon

Biji merupakan suatu organisasi yang teratur rapi, mempunyai persediaan bahan makanan yang cukup untuk melindungi serta memperpanjang kehidupannya. Walaupun banyak hal yang terdapat pada biji, tetapi baik mengenai jumlah, bentuk maupun strukturnya, mempunyai satu fungsi dan tujuan yang sama yaitu menjamin kelansungan hidupnya. Kadar air biji merupakan salah satu komponen yang harus diketahui baik untuk tujuan pengolahan, maupun penyimpanan biji. Telah diketahui bahwa kadar air memiliki dampak besar terhadap biji selama perkecambahan. Penyerapan air oleh biji akan mempengaruhi proses perkecambahan mula-mula air masuk ke dalam biji secara imbibisi dan osmosis, kemudian terjadi pelunakan kulit biji, pengembangan embrio dan endosperm, dan pada akhirnya kulit biji pecah dan terjadi pengeluaran radikula (Anonim^a, 2011).

1.      Menurut Anonim^b (2011), faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh Biji adalah:Permeabilitas kulit atau membran biji,

2.      Konsentrasi air, karena air masuk secara difusi (dari konsentrasi rendah ke tinggi), maka konsentrasi larutan di luar biji tidak lebih pekat dari dalam biji.

3.      Suhu air, Suhu air tinggi=energi meningkat, difusi air meningkat sehingga kecepatan penyerapan tinggi

4.      Tekanan hidrostatik, ketika volume air dalam membrane biji telah sampai pada batas tertentu, akan timbul tekanan hidrostatik yang mendorong ke luar biji, sehingga kecepatan penyerapan air menurun.

5.      Luas permukaan biji yang kontak dengan air, Berbanding lurus dengan kecepatan penyerapan air

6.      Daya intermolekuler, makin rapat molekul-molekulnya, makin sulit air diserap oleh biji

7.      Spesies dan varietas, Berhubungan dengan faktor genetik yang menentukan susunan kulit biji

8.      Tingkat kemasakan, biji makin masak, kandungan air berkurang, kecepatan penyerapan air meningkat

9.        Komposisi kimia biji

10.  Umur, Berhubungan dengan lama penyimpanan makin lama disimpan, makin sulit menyerap air .

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A.Waktu praktikum

Hari/Tanggal  : Senin,20 mei 2013

Tempat           : Laboratorium Biologi UVRI MAKASSAR

Waktu             : 13.30-14.30

      B.Alat dan Bahan

1. Alat

a.    Timbangan (neraca ohaus)

b.    Cawan petri

c.    Stopwatch

       2.      Bahan

a.    Biji kacang merah (Phaseolus vulgaris)

b.    Aquadest

c.    Kertas saring

C.    Cara Kerja

1.      Ambil secara random 10 biji dari tiap kelompok yang di sediakan dan timbang.

2.      Rendam  dalam cawan petri selama 5 menit.

3.      Keluarkan biji dari cawan petri dan letakkan dalam kertas saring hingga air yang menmpel terserap. Segera timbang,tentukan beratnya.

4.      Lakukan kegiatan no.3 untuk beberapa kali sampai di peroleh berat yang tidak bertambah lagi

5.      Buatlah grafik yang menunjukkan hubungan antara waktu perendaman dan air yang di serap.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

Tabel Imbibisi Kecambah

No.	Waktu perendaman	Berat biji (g)
1.	0	5,57
2.	5	5,78
3.	10	5,98
4.	15	6,02
5.	20	6,33
6.	25	6,35

Grafik hubungan antara waktu perendaman dengan air yang diserap

B.     Pembahasan

Beradasarkan hasil pengamatan, didapatkan data yang menunjukkan bahwa kacang merah (Phaseolus vulgaris) mengalami imbibisi atau penyerapan air oleh biji. Berat biji semakin bertambah setelah dilakukan perendaman selama beberapa menit. Pada saat biji belum di rendam, beratnya hanya 5,57 gram namun pada menit ke 5 perendaman, berat biji naik menjadi 5,78 gram disini telah terlihat penambahan berat biji akibat penyerapan air yang dilakukannya. Pada menit selanjutnya yaitu menit ke 10 terjadi penambahan berat biji yaitu 5,98  Pada menit-menit selanjutnya yaitu menit 15 sampai 20 berat biji masih tetap bertambah yaitu menit ke 15 berat biji bertambah menjadi 6,02,sedangakan menit ke 20 berat biji bertambah menjadi 6,33,sampai pada menit ke 25 sampai menit ke 35 berat biji bertambah dengan berat yang sama.Walaupun beratnya sudah tetap, kami masih mencoba merendam dan menimbangnya lagi untuk melihat masih mampukah biji tersebut dalam menyerap air sampai kami menemukan titik konstan yaitu tidak lagi terjadi pertambahan berat. Hal ini berarti ketika mencapai menit ke 35 biji telah jenuh dan tidak lagi menyerap air. Ketika biji tersebut mencapai titik jenuh maka air yang masuk tidak lagi bertambah melainkan tetap pada keadaan semula. Penyerapan air oleh biji dipengaruhi dari berbagai factor. Faktor inilah yang natinya juga akan mempengaruhi biji untuk mencapai titik jenuh dalam penyerapan air.

Faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan air yaitu permeabilitas kulit atau membran biji, konsentrasi air, suhu air, tekanan hidrostatik, Luas permukaan biji yang kontak dengan air, spesies dan varietas, tingkat kemasakan, komposisi kimia biji, dan umur. Dari berbagai faktor tersebut hal yang dapat mengakibatkan terjadinya jenuh air oleh biji yaitu tekanan hidrostatik karena ketika volume air dalam membrane biji telah sampai pada batas tertentu, akan timbul tekanan hidrostatik yang mendorong ke luar biji, sehingga kecepatan penyerapan air menurun (Anonim, 2011).

Pertanyaan

1.      Berapa banyak air yang dapat di serap oleh masing-masing biji ?

2.      Jelaskan perubahan data berat biji hasil percobaan,anda dengan menggunakan kata kunci “Difusi potensial air”dan “Imbisi”?

3.      Fakt-faktor apa saja yang mempengaruhi perkecambahan biji ?

4.      Jelaskan apakah setiap biji yang di rendam dalam air kan menjamin berlangsungnya pekecambahan ?

Jawaban

1.      Air yang yang masing-masing di serap oleh biji yaitu

BERAT AKHIR – BERAT AWAL

              __________________________________    X  25

                                                10

               =        _____________________________________________

                                    100 %

                          6, 35-5,57

_____________     x 25

                                10

      =  __________________________________________

                             100 %

                 0, 78

_________   x 25

                  10

     =     _________________________

                            100%

                        1, 95

     =      ________________________

              100

                                                                          

     =       0,0195 / BIJI

Jadi banyaknya air yang diserap biji Phaseulus vulgaris setiap bijinya sebanyak 0,0195 gram/ biji.

2.      Jelaskan perubahan data berat biji hasil percobaan anda dengan menggunakan kata kunci “difusi potensial air” dan “imbibisi”?

Jawab : semakin lama waktu perendaman kacang, semakin bertambah pula beratnya, karena terjadi proses imbibisi, peristiwa imbibisi pada hakekatnya juga merupakan suatu proses difusi. Sebab sel-sel kacang kering (pada biji) mempunyai nilai osmotic tinggi dan oleh kare aitu mempunyai deficit tekanan osmotic yang tinggi pula, maka molekul-molekul air berdifusi dari konsentrasi yang rendah ke konsentrasi yang tinggi pula, maka molekul-molekul air berdifusi dari konsentrasi yang rendah ke konsentrasi yang tinggi, dengan kata lain proses imbibisi yang terjadi akibat perbedaan potensial air larutan dengan biji dimana PA larutan lebih tinggi daripada PA biji, dimana air mengalir dari PA tinggi ke PA yang rendah yang berarti bahwa air berdifusi dari larutan ke dalam biji.

3.      Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi perkecambahan biji?

Jawab : factor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan biji adalah factor lingkungan seperti air, udara, cahaya, dan panas. Selain itu juga dipengaruhi oleh factor dormansi dimana biji yang memerlukan waktu istirahat dulu kemudian dapat berkecambah.

4.      Jelaskan apakah setiap biji yang direndam dalam air menjamin berlangsungnya perkecambahan?

Jawab : tidak, karena setiap biji yang direndam mempunyai waktu istirahat yang berbeda-beda sehingga ada biji yang melakukan dormansi (istirahat) baru berkecambah setelah beberapa hari, minggu, bula bahkan tahun sebelum waktu istirahat yang diperlukan tercukupi, biji tidak akan tumbuh, walaupun factor-faktor lingkungan terpenuhi.

BAB V

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Kecepatan imbibisi biji kering yang di rendam air dapat meningkat dan dapat menurun. Biji dalam menyerap air memiliki tingkat kejenuhan, ketika biji tersebut mencapai titik jenuh maka air yang masuk tidak lagi bertambah melainkan tetap pada keadaan semula. Hal tersebut dipengaruhi dari berbagai factor seperti tekanan hydrostatis, ketika volume air dalam membrane biji telah sampai pada batas tertentu, akan timbul tekanan hidrostatik yang mendorong ke luar biji, sehingga kecepatan penyerapan air menurun.

B.     Saran                                                       

1.      praktikum sebaiknya bersungguh-sungguh dalam menjalani praktikum fisiologi tumbuhan, agar diperoleh ilmu yang optimum berdasarkan hasil pengamatan, dan dapat menguji teori dari perkuliahan.

2.      Kakak asisten sebaiknya membimbing praktikum dengan sepenuh hati dan memberikan penjelasan-penjalasan yang berkaitan dengan praktikum yang sedang dijalani, sehingga terjadi transfer ilmu secara tidak langsung.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2008(.”Penyerapan Air Oleh Biji”, (Online) (http:// www.google.com.penyerapan+air+oleh+biji)).diakses pada tanggal 20 April 2012.

Anonim^a. 2011. Perkecambahan Biji. Belantara kreatif .blogspot. com/2009/ 11/Biji. html - 53k-.  

Anonim^b. 2009. Biji .http://www.rsc.org/Biji/chemistryworld. com.

Gardiner. Franklin P, dkk. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia UI Press.

Resky, Andi. 2011. Laporan Praktikum Imbibisi.

Salisbury, Frank B, dkk. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Penerbit ITB Bandung.

Sasmitamihardja, D; Arbayati, S. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB.

Diposkan oleh Muliana GH-biologylovers di 12.19