Pertumbuhan Meristematik Pucuk dan Akar

Pertumbuhan Meristematik Pucuk dan Akar

LAPORAN PRAKTIKUM

Oleh :

Kelompok  1/A

1.      Miftahul Ulum                             (151510501085)

2.       Asmuni                                         (091510501083)

3.      Rohikim Mahtum                          (111510601099)

4.      Zulfa Nuril H                                (151510501001)

5.      Winda Dwi L                                (151510501002)

6.      Indah Sri Wulandari                     (151510501081)

7.      Izzul Lubaba                                 (151510501114)

8.      Tic Tic Meilinda                            (151510501120)

9.      Toriq Nurul I                                 (151510501301)

PROGRAM STUDI AGROTEKHNOLOGI

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2015

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Pertumbuhan merupakan pertambahan volume secara irreversible karena banyak organ tanaman yang telah dewasa mengalami perubahan volume sepanjang hidupnya. Tanaman selalu mengalami proses pertumbuhan dan berkembang. Tanaman pada saat proses tumbuh dan berkembang sel-sel yang menyusun tubuh tumbuhan menjadi terspesialisasi untuk menjalankan berbagi fungsi hidup. Tanaman memiliki beberapa sel di antaranya bergabung menjadi satu kesatuan membentuk jaringan. Jaringan merupakan kelompok sel yang memiliki bentuk, susunan dan fungsi yang sama. Tumbuhan pada dasarnya multiseluler yang merupakan satu unit morfologi. Tumbuhan dikatankan demikian karena tubuh tumbuhan tersusun dari sel-sel yang berdekatan dengan sel-sel lain melalui dinding selnya. Penyatuan sel-sel tersebut mungkin karena adanya zat-zat perekat antar sel. Berbagai sel sebagai jaringan tumbuhan ditemukan pada organ tumbuhan misalnya pada akar, batang, dan daun.

Pertumbuhan dapat dibagi menjadi dua tahap yaitu tahap pembelahan sel dan pembesaran atau pemanjangan sel. Pembelahan sel menghasilkan dua sel anakan, sehingga menambah jumlah sel penyusun tubuh. Pembelahan sianggap selesai bila ukuran sel anakan telah sama dengan ukuran sel dewasa atau induknya. Pembesaran atau pemanjangan sel menyebabkan ukuran sel baru lebih besar dari ukuran sel induk. Pertumbuhan terbatas pada beberapa bagian tertentu pada tumbuhan. Pertumbuhan biasanya terletak pada bagian bawak meristem apikal dari tunas akar. Pada beberapa jenis tumbuhan, daerah pertumbuhannya terletak pada bagian atas atau node. Pertumbuhan juga terjadi pada bagian-bagian lainnya misalnya, dalam daun dimana sel-sel membesar sampai pada tingkat tertentu. Pertumbuhan secara lateral terjadi dengan membesarnya sel-sel yang terletak pada sisi-sisi jaringan kambium pada batang tumbuhan.

Pertumbuhan pada ujung akar dan tajuk pembuluh tepat di atas nodus tumbuhan monokotil, meristem apikal tajuk dan meristem apikal akar terbentuk selama proses perkembangan embrio saat pembentukan biji yang disebut meristen primer. Kambium pembuluh dan daerah meristematik pada nodus monokotil  tidak mudah dikenali, kecuali setelah tejadi perkecambahan yang dinamakan meristem sekunder. Praktikum ini untuk mengetahui  dan menentukan letak dari daerah pemanjangan sel pada akar dan tunas. Mengetahui lebih dalam mengenai daerah tumbuh dan faktor yang mempengaruhinya.

1.2  Tujuan

1.    Mahasiswa memahami dan mengerti tentang pertumbuhan maristematik pada tumbuhan.

2.    Mahasiswa memahami dan mengerti bagian-bagian tajuk dan akar yang mengalami  pertumbuhan maristematik dominan.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

            Tumbuhan terdiri dari sel-sel yang berkumpul membentuk jaringan, kemudian jaringan berkumpul membentuk organ dan membentuk satu tubuh tumbuhan. Jaringan tumbuhan di bagi menjadi dua macam yaitu jaringan meristem dan jaringan dewasa. Jaringan meristem adalah jaringan yang terus membelah sedangkan jaringan dewasa adalah jaringan yang sudah berhenti membelah. Jaringan meristem di bagi dua bagian yaitu jaringan meristem primer dan jaringan meristem sekunder (Drisch dan Stahl, 2015).

            Perkembangan embrio semua semua sel menjalani pembelahan diri, namun dengan pertumbuhan dan perkembangan lebih lanjut maka pembelahan sel menjadi terbatas di bagian khusus tumbuhan yang menunjukkan difirensiasi sangat sedikit. Jaringan pada keadaan ini tetap bersifat embrionik dan sel-sel tersebut mempertahankan kemampuannya membelah diri. Jaringan embrionik ini pada tumbuhan dewasa disebut meristem (Sugiarto dkk., 1991).

            Dormansi pertumbuhan terdapat dibagian apeks atau ujung organ, yang disebut sebagian dormansi apikal. Dormansi apikal diartikan sebagai persaingan antara tunas pucuk dengan tunas lateral dalam hal pertumbuhan. Dormansi apikal merupakan konsentrasi pertumbuhan pada ujung tunas tumbuhan, dimana kuncup terminal secara persial menghambat pertumbuhan kuncup  (Ngomuo et al., 2013).

Sistem akar tanaman terus-menerus memberikan batang dan daun dengan air dan mineral yang terlarut.  Akar untuk mencapai hal tersebut harus tumbuh ke daerah baru dari tanah. Pertumbuhan dan metabolisme dari sistem akar tanaman didukung oleh proses fotosintesis yang terjadi di daun. Struktur akar membantu dalam proses ini, dimana ujung akar terdiri dari jaringan meristem yang sel-selnya berdinding tipis dan aktif membelah diri (Mai et al., 2014).

Pertumbuhan pada tanaman terutama pada akar tergantung pada kondisi PH tanah. Pertumbuhan pada akar akan cepat apabila terjadi pelepasan H+ dan anion organik dari akar. Pertumbuhan akar juga secara osmosis, proses penyerapan air dan mineral juga melalui proses transpor aktif. Transpor aktif adalah sistem energi ion-ion dan molekul-molekul membran (selaput) sel dengan menggunakan energi (Tomioka et al., 2012).

Proses pertumbuhan dan terbentuknya kumpulan sel yang mempunyai sifat berbeda dinamakan diferensiasi. Sel yang telah mengalami diferensiasi akan kehilangan sifat embrionalnya dan menjadi jaringan dewasa. Jaringan yang sel-selnya telah mengalami diferensiasi yang sifatnya irreversibel (tidak dapat balik). Jaringan dewasa prinsipnya masih mampu tumbuh membelah dan berdiferensiasi lagi bila ada rangsangan yang diperlukan (Soerodikoesoemo dan Santosa, 1987).

Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal yaitu adanya gen dan hormon pada biji. Faktor eksternal meliputi air, cahaya, temperatur, oksigen, medium, dan unsur hara yang tedapat dalam tanah (Anggraeni dkk., 2013).

Akar merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dari tanaman. Akar mempunyai fungsi yang penting bagi kehidupan suatu tanaman. Fungsi akar yaitu menyerap air dan garam-garam mineral (zat-zat hara) dari dalam tanah. Fungsi akar juga sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan. Proses penyerapan air dan mineral dari tanah ke tumbuhan melalui rambut akar (Firdaus dkk., 2013).

Pertumbuhan dan perkembangan untuk melakukan perbanyakan in-vitro, yaitu organorgenesis dan embryogenesis. Organorgenesis merupakan sustu proses membentuk dan menumbuhkan tunas dari jaringan meristem. Embryogenesis adalah proses pembentukan embrio tanpa melalui fusi gamet, tetapi berkembang dari sel somatic. Golongan sitokinin berperan untuk menstimulus pembelahan sel dan merangsang pertumbuhan tunas pucuk (Harliana dkk., 2012).

Pertumbuhan pada ujung jaringan meristem membentuk tunas, berupa tonjolan kecil yang akan berkembang dan kemudian mempunyai bentuk seperti induknya dengan ukuran kecil. Tunas dibentuk dalam tubuh induknya dengan cara pembelahan sel. Pertumbuhan akan cepat apabila kondisi lingkungan baik, maka spora akan berkecambah dan tumbuh menjadi individu baru yang akan tumbuh menjadi tanaman baru (Lidyawati dkk., 2012).

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum fisiologi tumbuhan tentang “Pertumbuhan Meristematik Pucuk dan Akar” dilaksanakan pada hari Minggu, 11 Oktober 2015 pukul 06.00 – 07.00 WIB di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Jember.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan

1.    Kecambah kacang tanah

2.    Bibit kacang panjang

3.    Media tanam (Tanah, kompos, dan kapas)

3.2.2 Alat

1.    Bak pengecambah

2.    Beaker glass

3.    Kertas filter

4.    Object glass

5.    Benang

6.    Tinta hitam (tinta cina)

7.    Penggaris

8.    aguadest

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Pertumbuhan Akar

1. Menyediakan suatu ruangan yang lembab dengan jalan melapisi sisi dalam beaker glass dengan kertas filter basah/lembab.

2. Melapisi object dengan  glass kertas filter kasar dan basah.

3.  Memilih 7 kecambah kacang tanah yang baik (lurus) dan sehat dengan akar lebih dari 1 cm.

4. Memberi tanda kecil (titik) pada kecambah dengan tinta cina sebanyak 10 tanda mulai dari ujung akar dengan jarak interval 2 mm. Pada kecambah yang lain memberi tanda dengan jarak 10 mm dari ujung akar sebagi kontrol.

5. Meletakkan kecambah tersebut pada object glass dengan diikat. Mengusahakan ujung akar selalu menempel pada kertas filter. Memasukkan ke dalam beaker glass yang lembab kemudian simpan di tempat yang gelap.

6.  Melakukan pengamatan setelah 48 jam mengukur jarak diantara interval, menghitung nilai rata-rata panjang pada masing-masing nomor interval (nomor 1 s/d 10) dan juga panjang rata-rata kontrol (jumlah panjang kecambah kontrol dibagi banyaknya kecambah kontrol). Kemudian menyusun dalam bentuk tabel dan membuat grafik (nomor interval sebagi absis dan nilai rata-rata panjang interval sebagai ordinat) dengan memakai kertas grafik.

3.3.2   Pertumbuhan Pucuk

1.      Menanam 50 biji kacang panjang dalam bak pengecambah yang telah diisi tanah dan kompos, kemudian dibiarkan beretiolasi selama 4 hari di tempat gelap.

2.      Memberi 10 tanda pada epikotil dari 5 kecambah dengan interval 2 mm yang diambil dari pucuk tanaman dengan menggunakan tinta cina.

3.      Menandai pada 2 kecambah lain dengan satu tanda 20 mm dari pucuk tanaman sebagai kontrol, kemudian tempatkan pada tempat gelap.

4.      Melakukan pengamatan setelah 48 jam mengukur jarak diantara interval, menghitung nilai rata-rata panjang pada masing-masing nomor interval (nomor 1 s/d 10) dan juga panjang rata-rata kontrol (jumlah panjang kecambah kontrol dibagi banyaknya kecambah kontrol). Kemudian menyusun dalam bentuk tabel dan membuat grafik (nomor interval sebagi absis dan nilai rata-rata panjang interval sebagai ordinat) dengan memakai kertas grafik.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel 1. Hasil Pengamatan Pertumbuhan Akar (Kacang Tanah)

Jenis	Gambar	Interval	Pengamatan Akar
			H0	H2
Kecambah kacang tanah		1	2 mm	10,4 mm
		2	2 mm	3,2 mm
		3	2 mm	3 mm
		4	2 mm	2,2 mm
		5	2 mm	2,6 mm

Tabel 2. Hasil pengamatan Pertumbuhan Pucuk (Kacang Panjang)

Jenis	Gambar	Interval	Pengamatan Pucuk
			H0	H2
Kecambah kacang panjang		1	2 mm	7 mm
		2	2 mm	9 mm
		3	2 mm	8,4 mm
		4	2 mm	7 mm
		5	2 mm	6 mm

4.2 Pembahasan

            Dari tabel hasil pengamatan diatas kita dapat melihat laju pertumbuahan pada pucuk dan akar. Pertumbuhan pada tanaman terjadi pada bagian tertentu, yang terdiri dari sejumlah sel baru yang dihasilkan dari proses pembelahan sel di meristem. Lidyawati (2012), pertumbuhan pada ujung jaringan meristem membentuk tunas, berupa tonjolan kecil yang akan berkembang dan kemudian mempunyai bentuk seperti induknya dengan ukuran kecil. Tunas pada tanaman dibentuk dalam tubuh induknya dengan cara pembelahan sel.

            Pertumbuhan pada akar tanaman terus-menerus memberikan batang dan daun dengan air dan mineral yang terlarut.  Akar untuk mencapai hal tersebut harus tumbuh ke daerah baru dari tanah. Pertumbuhan dan metabolisme dari sistem akar tanaman didukung oleh proses fotosintesis yang terjadi di daun. Struktur akar membantu dalam proses ini, dimana ujung akar terdiri dari jaringan meristem yang sel-selnya berdinding tipis dan aktif membelah diri membentuk sel baru (Mai et al., 2014).

            Pertumbuhan pada kacang tanah merupakan pertumbuhan yang cenderung pada arah pertumbuhan akar. Pertumbuhan tanaman kacang tanah yang optimal memerlukan kondisi lingkungan yang sesuai, karena kacang tanah sangat peka terhadap perubahan kondisi lingkungan khusunya faktor iklim, tanah dan biologi. Pertumbuhan pada akar kacang tanah akan baik apabila faktor tersebut dapat terpenuhi oleh tanaman. Fungsi akar yaitu menyerap air dan garam-garam mineral dari dalam tanah. Proses penyerapan air dan mineral dari tanah melalui ujung akar atau rambut akar (Lubis dkk., 2013).

            Pertumbuhan pada kacang panjang sangat dominan ke arah pucuk karena tanaman kacang panjang termasuk tanaman merambat. Pembelahan sel-sel pada jaringan meristem cenderung pada arah pucuk atau tajuk tanaman. Pertumbuhan kacang panjang dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu perlakuan pemberian pupuk, persiapan benih varietas unggul, penanaman benih, dan penyiraman. Pertumbuhan akan baik apabila faktor tersebut terpenuhi yang bertujuan untuk menguatkan berdirinya tanaman dan menjaga kesuburan tanah (Zaevi dkk., 2014).

           

Zona pembelahan dan perkembangan ada tiga macam yaitu :

1.      Zona pembelahan (zona meristematik), merupakan daerah paling ujung dan terbentuknya sel-sel baru dan aktif membelah diri.

2.      Zona pemanjangan, merupakan daerah hasil pembelahan sel meristem.

3.     

Zona diferensiasi (perubahan bentuk sel), terletak disebelah dalam daerah pemanjangan.

            Berdasarkan tabel hasil pengamatan diatas menunjukkan tanaman kacang tanah memiliki rata-rata interval tertinggi yaitu H2 10,4 mm. Sedangkan pada kacang panjang  memiliki rata-rata interval tertinggi yaitu H2 9 mm. Maka perlakuan yang terbaik pada pengamatan pertumbuhan tanaman yaitu pada kacang tanah yang memiliki rata-rata interval H2 10,4 mm.

Pertumbuhan pada akar tergantung kondisi PH tanah atau media. Pertumbuhan pada akar akan cepat apabila terjadi pelepasan H+ dan anion organik dari akar. Proses penyerapan air dan mineral juga melalui proses transpor aktif. Transpor aktif adalah sistem energi ion-ion dan molekuh membran (selaput) sel dengan menggunakan energi (Tomioka et al., 2012).

Pertumbuhan pada kacang tanah dapat ditingkatkan dengan pemupukan. Pemberian unsur-unsur hara pada kacang tanah sangat berpengaruh pada pertumbuhan akar. Media tanam yang mengandung oksigen yang mencukupi serta nitrogen dan fosfat sebagai sumber nutrien. Faktor tersebut memberikan efek positif terhadap pertumbuhan tanaman (Lubis dkk., 2013).

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1.    Tanaman selalu mengalami proses pertumbuhan dan perkembangan yang berlangsung terbatas malalui proses pembelahan sel di meristem.

2.    Pertumbhan dibagi menjadi dua tahap yaitu tahap pembelahan sel dan pembesaran atau pemanjangan sel.

3.    Keberhasilan pada pertumbuhan kecambah dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal. Jika faktor internal dan eksternal tidak terpenuhi maka pertumbuhan pada kacang tanah dan kacang panjang tidak akan maksimal.

5.2 Saran

            Seharusnya perlakuan pada kecambah kacang tanah dan kacang panjang dilakukan dengan iklim mikro yang sesuai. Iklkim mikro yang sesuai maksudnya adalah memiliki intensitas cahaya, kebutuhan air, suhu, dan kelembaban yang sesuai untuk perkecambahan.

           

           

           

DAFTAR PUSTAKA

Anggraeni, K. D., R. Agustrina dan T. Tripeni H. 2013. Anatomi Batang dan Stomata Tomat (lycopersicum esculentum) yang Kikecambahkan di Bawah Pengaruh Medan Magnet 0,2mt. Sains & Teknologi V, 1(1) : 330-339.

Drisch, R. C. And Y. Stahl. 2015. Function and regulation of transcription factors involved in root apical meristem and stem cell maintenance. Plant Sciences, 6 : 00-505.

Firdaus, LN., S. Wulandari dan G. D. Mulyeni. 2013. Pertumbuhan Akar Tanaman Karet  Pada Tanah Bekas Tambang Bauksit dengan  Aplikasi Bahan Organik. Biogenesis, 10(1) : 55- 63.

Harliana., W., Muslimin dan I. N. Suwastika. 2012. Organogenesis Tanaman Jeruk Keprok (citrus nobilis lour) Secara In Vitro Pada Media MS Dengan Penambahanberbagai Konsentrasi IAA (indole acetid acid) Dan BAP (benzyl amino purin). Natural Science, 1(1) : 34- 42

Lidyawati1, N. N., Waeniati, Muslimin dan I. N. Suwastika. 2012. Perbanyakan Tanaman Melon (Cucumis melo L.) Secara In Vitro Pada Medium Ms Dengan Penambahan Indole Acetic Acid (IAA) Dan Benzil Amino Purin (BAP). Natural Science, 1(1) : 43-52.

Lubis, A. I., Jumini dan Syafruddin. 2013. Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman Kacang Tanah (Arachis Hypogeal L.) Akibat Pengaruh Dosis Pupuk N Dan P Pada Kondisi Media Tanam Tercemar Hidrokarbon. Agista, 17(3): 119-126.

Mai, C. D., N. TP Phung, H. TM To, M. Gonin, G. T Hoang, K. L Nguyen, V. N Do, B. Courtois and P. Gantet. 2014. Genes controlling root development in rice. Rice, 7(30) : 2-11.

Ngomuo, M., E. Mneney and P. Ndakidemi. 2013. The Effects of Auxins and Cytokinin on Growth and Development of (Musa sp.) Var. “Yangambi” Explants in Tissue Culture. Plant Sciences, 4(1) : 2174-2180.

Soerodikoesoemo, W. dan W. Santosa. 1987. Anatomi Tumubuhan. Universitas Terbuka. Penerbit : Ksruniks Jakarta.

Soegiarto, A., T. Koesoemaningrat., M. Natasaputra dan H. Akmal. 1991. Anatomi Tumbuhan. Institut Pertanian Bogor. Penerbit : Gadjah Mada University Press.

Tomiako, R., C. Takenaka, M. Maeshima, T. Tezuka and M. Kojima. 2012. Stimulation of Root Growth Induced by Aluminum in Quercus serrata Thunb. Is Related to Activity of Nitrate Reductase and Maintenance of IAA Concentration in Roots. Plant Sciences, 3(1) : 1619-1674.

Zaevi, B., M. Napitupulu dan P. Astuti. 2014. Respon Tanaman Kacang Panjang (Vigna Sinensis L.) Terhadap Pemberian Pupuk Npk Pelangi Dan Pupuk Organik Cair Nasa. Agrifor, 13(1): 19-32.