PENGARUH LAMA PERENDAMAN TERHADAP PENYERAPAN AIR OLEH BIJI KACANG HIJAU

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    LATAR BELAKANG

   Semua tumbuhan membutuhkan air untuk pertumbuhan dan perkecambahan. Begitu juga dengan biji suatu tanaman. Dalam perkecambahan, biji membutuhkan air untuk melunakkan kulit biji dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperm. Selanjutnya embrio dan endosperm akan membengkak sehingga mendesak kulit biji yang sudah lunak sampai pecah.

Pada praktikum kali ini, kami ingin melihat pengaruh lama perendaman terhadap penyerapan air oleh biji kacang hijau, yang mana dilakukan dengan perlakuan yang berbeda-beda yaitu waktu lama perendaman yang berbeda selang 4 jam. Dengan waktu perendaman yang berbeda, maka akan dapat dilihat pertambahan berat biji kacang hijau yang berbeda pula, yaitu semakin lama waktu perendaman, maka semakin besar pertambahan berat biji kacang hijau.

1.2    TUJUAN PRAKTIKUM

Untuk mengetahui pengaruh lama perendaman terhadap penyerapan air oleh biji kacang hijau.

BAB II

KAJIAN TEORI

2.1    KAJIAN TEORI

Banyaknya air yang memadai merupakan syarat utama terjadinya perkecambahan, air dapat menghilangkan masa dormansi dari biji. Perkecambahan merupakan permulaan kembali pertumbuhan embrio di dalam biji. Yang diperlukan adalah suhu yang cocok , dan persediaan oksigen yang cukup. Terbuka terhadap cahaya untuk waktu yang sesuai juga merupakan persyaratan untuk perkecambahan untuk beberapa kasus. (Kimball. 1983)

Perkecambahan dapat diartikan sebagai proses pengaktifan kembali aktifitas pertumbuhan sumbu embrio (embryonic axis) di dalam biji yang berhenti untuk kemudian membentuk bibit (seedling). Pada embrio yang sangat muda sel-selnya hampir sama bentuk dan ukuran belum terdiferensisasi. Sel-sel ini membelah berulang-ulang kemudian mengalami pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi beberapa waktu, akhirnya akan kelihatan organ-organ permulaan yang belum sempurna seperti akar, batang dan daun. (Firdaus, dkk. 2006)

Untuk perkecambahan, biji harus mempunyai ketersediaan cukup air. Pada suhu tinggi, jumlah air akan berkurang karena air menguap pada suhu tinggi. (Dwijoseputro, 1991)

Perkecambahan biji tidak hanya dipengaruhi oleh suhu, tapi juga(bergantung pada spesies) dipengaruhi oleh cahaya, pemecahan kulit biji agar radikula dapat menerobos keluar dan oksigen dan/atau air dapat masuk, penghilangan zat penghambat kimiawi, dan pematangan embrio. (Salisbury. 1995)

Pada kondisi pertumbuhan yang cocok, satu biji yang hidup akan berkecambah dan menghasilkan satu tumbuhan muda atau kecambah. Gejala luar pertama dari perkecambahan adalah pecahnya testa didaerah mikrofil dan dari situ muncul radikula yang kemudian menancap ke tanah dan menjadi akar. (Loveless, 1987)

Air yang memegang peranan yang penting dalam proses perkecambahan biji dan kehidupan tumbuhan. Fungsi air pada perkecambahan biji adalah untuk melunakkan kulit biji. Air yang masuk secara imbibisi akan melunakkan biji dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperm. Air akan memberikan kemudahan masuknya oksigen kedalam biji. Dinding sel yang kering hampir tidak permeabel untuk gas. (Firdaus, dkk. 2006)

Penyerapan air melalui imbibisi dan osmosis merupakan proses yang pertama terjadi pada perkecambahan diikuti dengan pelunakan biji. Selanjutnya embrio dan endosperm akan membengkak sehingga mendesak kulit biji yang sudah lunak sampai pecah. Makanan cadangan yang disimpan dalam biji adalah berupa selulosa, pati, lemak dan protein. Sumber energi ini pada monokotil terdapat dalam endosperm dan pada dikotil terdapat kotiledon. Makanan ini berupa senyawa komplek bermolekul besar, tidak dapat diangkut kedaerah sumbu embrio sehingga tidak dapat dimanfaatkan langsung oleh titik tumbuh untuk pembentukan protoplasma baru. Oleh sebab itu zat ini harus dipecah dahulu menjadi senyawa sederhana, larut dalam air sehingga dapat diangkut. Proses perombakan senyawa ini dapat terjadi dengan bantuan enzim-enzim  pencernaan yang terdapat dalam biji yang mnguraikan pati dan hemiselulosa menjadi gula; lemak menjadi asam lemak dan gliserol serta protein menjadi asam amino. Hasil rombakan ini larut dalam air sehingga mudah untuk di angkut. (Salisbury. 1995)

Imbibisi air oleh biji menyebabkan berlangsungnya reaksi kimia sehingga perkecambahan terjadi dengan adanya penembusan radial kulit biji dan pelepasan posfat dan kation dari vitin juga berlangsung segera setelah perkecambahan dan sebagian ion diangkut oleh tumbuhan lewat floem. (Santoso, 1990)

Air yang diserap oleh biji digunakan untuk proses respirasi, energi yang terbentuk akan digunakan untuk perkecambahan. Respirasi adalah reaksi oksidasi senyawa organik untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk aktivitas sel dan  kehidupan tumbuhan dalam bentuk ATP atau senyawa berenergi tinggi lainnya. Selain itu respirasi juga menghasilkan senyawa antara yang berguna sebagai bahan sintesis berbagai senyawa lain (Salisbury. 1995).

Dalam proses perkecambahan fithohormon sangat diperlukan yaitu:

1.    Giberelin untuk enzim hidrolitik

2.    Sitokinin merangsang pembelahan sel, menghasilkan munculnya akar lembaga dan pucuk lembaga. Perluasan awal pada koleoriza (munculnya ujung akar) terutama karena pembesaran sel.

3.    Auksin meningkatkan petumbuhan karena pembesaran koleoriza akar lembaga dan pucuk lembaga dan aktivasi geotropi yaitu orientasi yang benar pada pertumbuhan akar dan pucuk, terlepas dar orientasi. (Firdaus dkk, 2006)

Faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh biji adalah:

·         Konsentrasi air

Konsentrasi yang dimaksud disini adalah konsentrasi air diluar biji dibandingkan dengan konsentrasi air didalam biji.

·         Permeabilitas kulit biji atau membrane biji.

Ada biji dimana kulitnya keras dan ada pula kulit biji yang lunak dan permiabel.

·         Suhu

Apabila suhu air ditingkatkan, hal ini akan meningkatkan difusi air ke dalam biji sampai batas waktu tertentu.

·         Luas permukaan biji yang kontak dengan air.

Kecepatan penyerapan air oleh biji berbanding lurus dengan luas permukaan.

·         Tekanan hidrostatik

Meningkatnya volume air yang masuk akan menimbulkan tekanan hidrostatik. Meningkatnya tekanan hidrostatik dalam biji akan memperlambat penyerapan air.

·         Spesies.

Masing – masing spesies mempunyai kecepatan penyerapan tertentu.

·         Komposisi kimia.

Biji yang mempunyai kadar protein yang tinggi menyerap lebih cepat sampai tingkat tertentu dibandingkan dengan biji yang kadar karbohidratnya tinggi atau kadar minyaknya tinggi.

·         Umur biji

Biji tua menyerap lebih cepat dan membutuhkan air lebih banyak (Firdaus dkk, 2006).

2.2    HIPOTESIS

Adanya pengaruh lama perendaman terhadap penyerapan air oleh biji kacang hijau.

BAB III

METODE

3.1    ALAT DAN BAHAN

v Alat

·      Kantong plastik

·      Timbangan ohause

·      Tissue

·      Cawan petri

v Bahan

·      Biji kacang hijau

·      Aquades

3.2    CARA KERJA

1.    Ditimbang biji kacang hijau yang ukurannya hampir sama besar seberat 5 gram sebanyak 8 bagian.

2.    Masing – masing bagian direndam dalam kantong plastik yang berisi air selama 2, 6, 10, 14, 18, 22, 26, dan 30 jam.

3.    Setelah selesai masa perlakuan biji kacang hijau dikeringkan dengan cara meniriskan air yang diletakan diatas kertas hisap, kemudian ditimbang biji tersebut dan data hasil pengamatan dicatat dalam lembar pengamatan percobaan.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1    HASIL PENGAMATAN

Pengaruh Lama Perendaman terhadap Penyerapan Air oleh Biji Kacang Hijau

Lama Perendaman (jam)	Berat Biji			Keadaan Biji
	Mula-Mula (gr)	Setelah Direndam (gr)	Pertambahan (gr)
2	5	5,4	0,4	-  Kulit biji belum mengelupas/masih keras -  Warna masih hijau pekat -  Radikula belum keluar
6	5	7,9	2,9	-  Kulit biji ada yang mulai mengelupas -  Biji kacang hijau bertambah besar -  Radikula mulai keluar
10	5	9,4	4,4	-  Kulit biji merekah -  Biji kacang hijau lebih besar dari perendaman sebelumnya -  Sebagian radikula sudah keluar -  Warna lebih terang dari sebelumnya
14	5	9,5	4,5	-  Kulit biji semakin merekah -  Biji kacang hijau semakin besar dari perendaman 10 jam -  Radikula sudah keluar -  Warna lebih terang dari perendaman 10 jam
18	5	12,8	7,8	-  Sebagian kulit biji sudah mengelupas -  Biji kacang hijau semakin membesar -  Radikula sudah mencuat keluar -  Warna kulit biji yang belum mengelupas lebih terang dari sebelumnya
22	5	10,1	5,1	-  Sebagian kulit biji sudah mengelupas -  Biji kacang hijau semakin membesar -  Radikula sudah mencuat keluar dari sebelumnya -  Warna kulit biji semakin pudar
26	5	11,4	6,4	-  Hampir sebagian besar kulit biji telah mengelupas -  Biji kacang hijau semakin membesar -  Radikula sudah keluar semua -  Warna kulit biji yang masih tersisa semakin memudar
30	5	10,6	5,6	-  Sebagian besar kulit biji sudah mengelupas -  Biji kacang hijau semakin membesar -  Radikula sudah keluar semua -  Warna kulit biji yang masih tersisa semakin memudar

4.2    PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pengamatan, dapat diketahui bahwa adanya pengaruh lama perendaman terhadap penyerapan air oleh biji kacang hijau. Hal ini dapat dibuktikan dengan pertambahan berat biji dan perubahan morfologis biji yang berbeda untuk setiap perlakuan.

Terjadinya pertambahan berat biji dan perubahan morfologis biji kacang hijau ini, disebabkan karena adanya peristiwa imbibisi, yaitu merupakan peristiwa fisika dimana air masuk ke dalam biji.

Menurut Dwidjoseputro (1991), sel-sel biji kacang yang kering mempunyai nilai osmosis yang rendah, sehingga mempunyai nilai potensial osmotik yang rendah dan mempunyai nilai defisit tekanan osmotik yang tinggi, sehingga apabila biji yang kering direndam dalam air dalam waktu yang lama akan terjadi peristiwa imbibisi yang sebenarnya juga merupakan suatu proses difusi air atau osmosis. Hanya saja pada imbibisi, zat yang menyerap air merupakan koloid atau zat padat seperti biji tumbuhan yang keras.

Semakin lama waktu perendaman, maka akan semakin besar penambahan berat biji. Hal ini dikarenakan semakin banyaknya air yang diserap sehingga biji mengembang dan mengeluarkan radikula.

Menurut Heddy (1990), mengembangnya material tersebut karena matreriasl tersebut mengabsorbsi air, yang berarti bahwa molekul-molekul yang diabsorbsi akan diikat pada permukaan zat yang mengabsorbsi. Oleh karena peristiwa imbibisi ini dianggap didasari oleh proses difusi karena di dalam peristiwa imbibisi tidak terdapat membran yang membatasi antara molekul yang di imbibisi dengan molekul yang mengimbibisi. Di dalam peristiwa imbibisi, volume zat yang melakukan imbibisi selalu naik selama proses imbibisi berlangsung. Penambahan volume dalam peristiwa imbibisi adalah lebih kecil dari pada penjumlahan volume zat mula-mula, dnegan zata yang di imbibisi apabila dalam keadaan bebas.

Namun, pada praktikum kali ini, terjadi sedikit perbedaan yang mana pada perendaman jam, terjadi penurunan berat biji dibanding dengan yang direndam selama jam. Hal ini dapat terjadi diperkirakan karena berbedanya kondisi biji sebelum direndam seperti permeabilitas kulit biji, luas permukaan biji yang kontak dengan air, dan konsentrasi air untuk merendam biji tersebut.

Menurut Firdaus, dkk (2006), Faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh biji adalah: Konsentrasi air (konsentrasi air diluar biji dibandingkan dengan konsentrasi air didalam biji), Permeabilitas kulit biji atau membrane biji (Ada biji dimana kulitnya keras dan ada pula kulit biji yang lunak dan permiabel), Suhu(Apabila suhu air ditingkatkan, hal ini akan meningkatkan difusi air ke dalam biji sampai batas waktu tertentu), Luas permukaan biji yang kontak dengan air (Kecepatan penyerapan air oleh biji berbanding lurus dengan luas permukaan), Tekanan hidrostatik (Meningkatnya volume air yang masuk akan menimbulkan tekanan hidrostatik. Meningkatnya tekanan hidrostatik dalam biji akan memperlambat penyerapan air), Spesies (Masing–masing spesies mempunyai kecepatan penyerapan tertentu), Komposisi kimia (Biji yang mempunyai kadar protein yang tinggi menyerap lebih cepat sampai tingkat tertentu dibandingkan dengan biji yang kadar karbohidratnya tinggi atau kadar minyaknya tinggi), dan Umur biji (Biji tua menyerap lebih cepat dan membutuhkan air lebih banyak).

BAB V

KESIMPULAN

5.1    Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang dilakukan, didapatkan kesimpulan bahwa:

ü Adanya pengaruh lama perendaman terhadap penyerapan air oleh biji kacang hijau.

ü Syarat untuk mengaktifkan embrio adalah: air yang cukup, suhu, oksigen, dan cahaya.

ü Fungsi air pada perkecambahan biji adalah untuk melunakkan kulit biji.

ü Penyerapan air oleh biji sepenuhnya merupakan peristiwa fisika yang dikenal sebagai imbibisi.

ü Air masuk ke dalam biji melalui proses imbibisi dan osmosis.

ü Imbibisi air oleh biji menyebabkan berlangsungnya reaksi kimia sehingga perkecambahan dapat terjadi.

ü Perkecambahan dapat diartikan sebagai suatu perubahan morfologis seperti penonjolan akar lembaga (radikula).

ü Faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh biji adalah: Konsentrasi air, Permeabilitas kulit biji atau membran biji, Suhu, Luas permukaan biji yang kontak dengan air, Tekanan hidrostatik, Spesies, Umur biji, dan Komposisi kimia.

ü Penyerapan air akan tetap berlangsung baik pada biji dalam keadaan dorman atau tak dorman.

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro, 1991. Pengantar fisiologi Tumbuhan. Gramedia. Jakarta

Firdaus L.N., Sri Wulandari, Yusnida Bey. 2006. Fisiologi Tumbuhan. Pusat Pengembangan Pendidikan Universitas Riau. Pekanbaru.

Heddy, Suwasono. 1990. Biologi Pertanian. Rajawali Press. Jakarta

Kimball, John. 1983. Biologi jilid II edisi ke lima. Erlangga. Jakarta

Loveless. RA. 1987. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropika. PT. Gramedia Utama. Jakarta.

Salisbury, FB., Ross, CW., 1995 . Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. Penerbit ITB. Bandung

Santoso. 1990. Fisiologi Tumbuhan. UGM Press: Yogyakarta