LAPORAN KURVA SIGMOID

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Selama siklus hidup, tumbuhan akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan merupakan penambahan bobot dan volume atau ukuran tumbuhan karena adanya penambahan unsur – unsur struktural yang baru. Pertumbuhan suatu organ atau tumbuhan secara keseluruhan dimulai dari perkecambahan biji dan dilanjutkan dengan memasuki fase pertumbuhan juvenile yang berakhir pada fase maturasi, selanjutnya diikuti dengan senesensi.

Beberapa cara tersedia dalam pendekatan pada sistem seperti sistem tanaman dengan produk biomassa yang meningkat secara sigmoid dengan waktu untuk mendapatkan faktor-faktor dan proses hipotetik. Menerapkan fenomena yang sudah dikenal cukup baik kepada suatu sistem yang sedang dipelajari merupakan suatu pendekatan yang umum dilakukan. Pada suatu waktu, distribusi zat dalam setiap tempat dalam ruangan akan menunjukkan hubungan yang berbentuk sigmoid (Sitompul dan Guritno, 1995).

1.2 Rumusan masalah

            Rumusan masalah pada percobaan ini adalah:

- Bagaimana mengukur laju tumbuh tanaman jagung (Zea Mays) dan kacang hijau (Phaseolus radiatus)?

- Faktor apa saja yang berperan dalam laju tumbuh tanaman jagung (Zea Mays) dan kacang hijau (Phaseolus radiatus)?

- parameter apa saja yang dapat dijadikan acuan dalam mengamati laju tumbuh tanaman jagung (Zea Mays) dan kacang hijau (Phaseolus radiatus)?

1.3 Tujuan

            Tujuan dari praktikum ini adalah mengukur laju tumbuh tanaman jagung (Zea Mays) dan kacang hijau (Phaseolus radiatus)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

            Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang tidak dapat dibalikkan dalam ukuran pada sistem biologi. Secara umum pertumbuhan berarti pertambahan ukuran bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertumbuhan biologis terjadi dengan dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain. Pertambahan volume sel dan pertambahan jumlah sel. Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan akumulasi protein, sedangkan pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel (Kaufman, 1975).
            Pola pertumbuhan sepanjang suatu generasi secara khas dicirikan oleh suatu fungsi pertumbuhan yang disebut kurva sigmoid. Jangka waktunya mungkin bervariasi kurang dari beberapa hari sampai bertahun-tahun , tergantung pada organisme tetapi pola kumpulan sigmoid tetap merupakan cirri semua organisme, organ, jaringan, bahkan penyusun sel. Apabila massa tumbuhan, volume, luas daun, tinggi atau penimbunan bahan kimia digambarkan dalam kurva berbernuk S atau kurva sigmoid. Misalnya pertumbuhan kecambah, yang pertumbuhannya lambat dinamakan fase eksponensial, fase ini relative pendek dalam tajuk budidaya . Selanjutnya fase linear yaitu massa yang berlangsung cukup lama dan pertumbuhan konstan. Fase yang terahhir adalah fase senescence, yaitu fase pematangan tumbuhan atau fase penuaan ( Gardner.F.P.1999).
           
            Fase pertumbuhan eksponensial juga menunjukkan sel tunggal. Fase ini adalah fase dimana tumbuhan tumbuh secara lambat dan senderung singkat, mengikuti nilai logaritmik dari volume tumbuhan. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada waktu maksimum selama beberapa waktu lamanya. Laju pertumbuhan ditunjukkan oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva tinggi tanaman oleh bagian mendatar kurva laju tumbuh dibagian bawah. Fase senescence ditunjukkan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Salisbury.F.B.1995).

Pola pertumbuhan suatu organ atau tumbuhan secara keseluruhan berupa pertumbuhan sigmoid, yaitu terjadinya pertumbuhan yang lambat pada fase inisiasi yang kemudian pada fase berikutnya pertumbuhan akan semakin cepat secara eksponensial.Selanjutnya pertumbuhan akan diperlambat dan akhirnya akan mendekati konstan, sehingga akan membumbentuk kurva pertumbuhan yang menyerupai huruf “ S “.

Pertumbuhan pada tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Apabila digambarkan dalam grafik, dalam waktu tertentu maka akan terbentuk kurva sigmoid (bentuk S).menurut Franklin P Gardner (1991), Kurva sigmoid adalah pola pertumbuhan sepanjang suatu generasi secara khas dicirikan oleh suatu fungsi pertumbuhan. Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan(Tjitrosomo, 1999). Selain itu, umur daun juga dapat berpengaruh pada pertumbuhan tanaman karena terkait pada tinggi rendahnya laju fotosintesis. Kemampuan daun untuk berfotosintesis meningkat pada awal perkembangan daun, tetapi kemudian mulai turun, terkadang sebelum daun tersebut berkembang penuh ( fully developed). Daun yang mulai mengalami senencene akan berwarna kuning dan hilang kemampuannya untuk berfotosintesis karena perombakan klorofil dan hilangnya fungsi kloroplas(Benyamin Lakitan,1995).

Tumbuhan akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan selama masih dalam fase hidup. Perkembangan tumbuhan sangat beragam, seperti halnya perkembangan pada daun yang memiliki ragam bentuk. Pengembangan kearah luar terus terjadi melalui pembelahan, baik periklinal maupun antiklinal, pada ujung primordial (aspek / ujung distal). Lalu ketika daun kira – kira berukuran 1mm, aktifitas meristematik mulai terjadi diseluruh bagian memanjangnya. Pada daun tumbuhan dikotil, sebagianbesar pembelahan sel sudah lama berhenti sebelum daun berkembang penuh, sering kali ketika daun mencapai kurang dari separuh ukuran akhirnya. Pada fase logaritmik, ukuran (V) bertambah secara eksponensial sesuai dengan waktu (t), yang berarti laju pertumbuhan  awalnya berjalan lambat, tapi kemudian terus meningkat, pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada laju maksimum selama beberapa waktu. Laju pertumbuhan yang konstan ditunjukan oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas tinggi kurva tanaman dan oleh bagian mendatar kurva laju tumbuh di bagian bawah, dan pada fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang tetap atau bahkan menurun saat pertumbuhan sudah mencapai kematangan konstan (Dwidjoseputro. 1986).

Laju pertumbuhan relative (relative growth rate) menunjukkan peningkatan berat kering dalam suatu interval waktu dalam hubungannya dengan berat asal. Dalam situasi praktis, rata-rata pertumbuhan laju relative dihitung dari pengukuran yang di ambil pada waktu t₁ dan t₂ (Susilo, 1991) Seperti yang telah dikemukakan di atas bahwa Fase logaritmik, yaitu dimana ukuran (v) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti bahwa laju pertumbuhan (^dv/_dt) lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Pada fase linear, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Salisbury dan Ross 1992).

Laju asimiliasi bersih ( net assimilation rate, NAR).NAR ini paling tinggi nilainya pada saat tumbuhan masih kecil dan sebgian besar daunnya terkena sinar matahari langsung. Dalam tajuk yang NAR nya tinggi, daun yang muda (pucuk daun) pada puncak pohon mnyerap radiasi paling banyak, memiliki laju asimilasi CO2 yang tinggi dan mentranslokasikan sejumlah besar hasil asimilasi ke bagian tumbuhan yang lain. Sebaliknya, daun-daun yang lebih tua pada dasat tajuk dan terlindung memiliki laju asimilasi CO2 yang rendah dan memberikan sedikit hasil asimilasi kepada bagian tumbuhan yang lain( Franklin P. Gardner et all,1991).

Grafik hubungan antara panjang daun dengan waktu pengamatan (umur) daun.

Menurut Dwidjoseputro (1986), Pertumbuhan berlangsung terbatas pada beberapa bagian tertentu, yang terdiri dari sejumlah sel yang baru saja  dimana hal tersebut melalui proses pembelahan sel di meristem. Pertumbuhan (menurut batas diatas, yaitu pertambahan ukuran) yang dirancukan dengan pembelahan sel dimeristem. Pembelahan sel itu sendiri tidak menyebabkan pertambahan ukuran, namun produk pembelahan sel itulah yang tumbuh dan menyebabkan pertumbuhan. Ujung akar dan ujung tajuk (apeks) mempunyai meristem Dan ada pula yang mengatakan bahwa Pertumbuhan merupakan kenaikan dalam bahan tanaman, adalah proses total yang mengubah bahan-bahan mentah ini secara kimia dan menambahkannya pada tanaman (Goldsworthy dan Fisher, 1992).

Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa panjang daun tanaman Jawer Kotok mengalami kenaikan, kenaikan mula-mula tidak begitu cepat, dari rata-rata 2.6cm menjadi 3.1 cm, kemudian 3.5 cm lalu 4.5 cm, 5.3cm, hingga 7.5 cm dan mencapai konstan pada 7.6 cm. Kenaikan ini menunjukkan ukuran kumulatif dari waktu ke waktu, dimana tanaman pada saat ini berada pada fase logaritmik. kurva menunujukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dari waktu. Fase logaritmik berarti bahwa laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus hingga konstan. Laju berbanding lurus dengan ukuran organisme. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali, yaitu fase logaritmik, fase linear dan fase penuaan. Pada fase logaritmik, laju pertumbuhan lambat pada awalnya tetapi kemudian meningkat terus, laju berbanding lurus dengan ukuran organisme. Pada fase linear, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun, saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Srigandono,1991).

Dari hasil pengamatan diketahui bahwa pertumbuhan Jawer Kotok . jika digambarkan dalam grafik akan membentuk kurva sigmoid (bentuk S). Kurva ini menggambarkan baik pertumbuhan daun, dalam bentuk sigmoid. dimana menyatakan pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-berangsur menjadi lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Apabila digambarkan dalam grafik dalam waktu tertentu akan terbentuk kurva sigmoid yang bentuk nya menyerupai S (Tjitrosomo,1991).

Praktikum ini membahas mengenai pertumbuhan tanaman berbentuk kurva sigmoid pada kacang jogo. Praktikan menggunakan 3 tumbuhan kacang jogo yang diberikan kode A, B, dan C. Hasil angka pertumbuhan ketiga tanaman ini kemudian dirata-ratakan sehingga menghasilkan nilai yang tercantum di dalam table dan grafik. Berdasarkan tabel dan grafik di atas, terlihat bahwa kurva pertumbuhan menunjukkan angka yang semakin tinggi setiap pertambahan umur tanaman. Tahap awal pertumbuhan kacang jogo, cenderung lambat tetapi kemudian meningkat. Hal ini merupakan fase pertama dalam pertumbuhan, yaitu fase logaritmik. Fase selanjutnya berlangsung secara konstan pada hari 5-7, disebut sebagai fase linier. Pertumbuhan paling drastis/pesat terjadi ketika tanaman berumur 9-12 hari. Hal tersebut terlihat dari grafik yang semakin curam. Memasuki hari ke 21-23 dan 24-28, pertumbuhan cenderung melambat. Pertambahan panjang daun tidak terlalu besar, hanya sekitar 3 mm saja. Data ini menyatakan bahwa saat itu tumbuhan telah memasuki fase penuaan, yang dicirikan oleh laju pertumbuhan yang cenderung menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua.

Pembuatan kurva sigmoid atau laju pertumbuhan ini juga dipengaruhi oleh beberapa faktor tumbuh, yaitu : Faktor eksternal dan faktor internal. Faktor eksternal meliputi : iklim (Cahaya, temperatur, air, panjang hari, angin, dan gas), Edafatik atau tanah (tekstur, struktur, bahan organik, dan kapasitas tukar kation) serta biologis (gulma, serangga, organisme penyebab penyakit, nematoda ,macam-macam tipe herbivora, dan mikroorganisme tanah). Sedangkan faktor internal terdiri dari : (1) Ketahanan terhadap tekanan iklim, tanah dan biologis, (2) Laju fotosintesis, (3) respirasi, (4) Klorofil, karotein, dan kandungan pigmen lainnya, (5) pembagian hasil asimilasi N, (6) tipe dan letak merisitem, (7) kapasitas untuk menyimpan cadangan makanan, (8) Aktivitas enzim, (9) Pengaruh langsung gen ( Heterosis, epistasi ), dan (10) Differensiasi (http://fheeyra.blogspot.com).

1. Kesimpulan

Kurva sigmoid menyatakan laju pertumbuhan tanaman pada tumbuhan lengkap, bagian-bagiannya, maupun sel-selnya. Kurva sigmoid berbentuk huruf S, yang menggambarkan 3 fase dalam pertumbuhan tanaman, yaitu : fase eksponensial (logaritmik),  fase linear (konstan), dan fase penuaan (penurunan). Ketiga fase ini berkorelasi dengan umur dan tahapan pertumbuhan tanaman. Selain tu, pertumbuhan tanaman juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, meliputi : faktor eksternal maupun faktor internal.

1. Daftar Pustaka

[Anonim]. 2010. Kurva Sigmoid [terhubung berkala]. http://fheeyra.blogspot.com/kuva-sigmoid-fisiologi-tumbuhan.html (22 Mei 2010)

Gardner, F.P., R.B. Pearce dan R.L. Mitchell, 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia Press: Jakarta.

Kaufman. 1975. Laboratory Experiment in Plant Physiology. New York: Macmillan Publishing Co., Inc.

Latunra. 2007. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan II. Makassar: Universitas Hasanuddin.

Salisbury, F.B dan C.W. Ross., 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid Tiga Edisi Keempat. ITB-Press: Bandung.

Tjitrosomo, G. 1999. Botani umum 2. Angkasa : Bandung

1. Jawaban Pertanyaan
1. Fase pertumbuhan linier adalah pertambahan ukuran bagian tubuh tumbuhan yang berlangsung secara konstan, pada umumnya pada laju maksimum selama beberapa waktu. Laju pertumbuhan yang konstan ditunjukkan oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva tinggi tanaman.
2. Di seputar kubah apical dari meristem apikal tajuk. Tahapannya adalah : (1) organogenesis; sel-sel diseputar kubah apikal dari meristem apikal tajuk membelah secara cepat, tumbuh mencuat keluar dan menghasilkan primordia daun yang akan berkembang menjadi daun. (2) perkembangan suborgan; beberapa daerah primordia terdiferensiasi menjadi bagian-bagian spesifik daun mengikuti 3 poros. (3) diferensiasi sel dan jaringan; dalam perkembangannya, terjadi diferensiasi jaringan dan sel.
3. Ya. Diduga jika kurva dinyatakan dalam berat kering maka titik awal tidak dimulai dari nol (0). Berat kering juga akan mengalami penurunan (kondisi biji kering) dan meningkat dengan  cepat pada proses pendewasaan sel. Sehingga kurva yang didapat tidak dapat dipastikan sebagai kurva sigmoid. Berat kering juga bukan merupakan ukuran yang tidak dapat balik yang berubah menurut waktu sehingga tidak menggambarkan laju pertumbuhan dengan baik.