Penyerapan Ion Secara Selektif Fix

BAB I PENDAHULUAN 1.1.LATAR BELAKANG

Akar merupakan organ tanaman yang memiliki peran penting dalam arbsorbsi air dan unsur hara dari dalam tanah. Proses arbsorbsi oleh akar akan berjalan dengan baik apabila tersedia air dan unsur hara dalam kondisi tersedia. Akar merupakan bagian tanaman yang berfungsi untuk menyerap hara. Dalam melakukan penyerapan ini tidak semua hara akan masuk ke dalam sel akar karena adanya kemampuan untuk menyeleksi. Kemampuan ini dimiliki oleh sel akar yang hidup dan ditunjang adanya membran sel yang selektif permeable. Pada membran terdapat protein karier yang akan mengikat ion spesifik untuk diteruskan ke dalam sel (Eipstein, 1972). Kacang tanah memiliki akar tunggang dengan akar cabang yang tumbuh tegak lurus. Akar cabang ini mempunyai bulu akar yang bersifat sementara dan berfungsi sebagai alat penyerap hara. Bulu akar ini dapat mati dan dapat juga menjadi akar permanen. Jika tetap permanen, akar akan berfungsi terus sebagai penyerap hara tanaman dari dalam tanah. Kadang polongnya mempunyai alat penghisap, seperti bulu akar yang dapat menyerap hara makanan makanan pula pula (Suhaeni, 2007). Penyerapan unsur hara salah satunya adalah lewat akar, namun unsur hara yang dapat diserap harus dalam keadaan tersedia larut sebagai ion. Proses penyerapan unsur hara dapat antagonisme atau sinergisme. Hal ini disebabkan tidak semua hara bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman, bahkan ada hara yang dapat meracuni tanaman. Menurut Salisbury dan Ross (1992) perjalanan hara di dalam tanaman mengikuti transport apoplas dan simplas. Dari uraian tersebut, maka dilakukan suatu percobaan penyerapan ion secara selektif oleh akar (radikula) kecambah kacang tanah ( Arachis hypogaea L.), untuk mengamati mekanisme penyerapan ion secara selektif oleh akar kecambah kacang tanah ( Arachis ( Arachis hypogaea L.). 1.2. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka diperoleh suatu rumusan masalah yaitu bagaimana penyerapan ion selektif oleh akar (Radikula) (Radikula) kecambah kacang tanah ( Arachis Arachis hypogaea)? hypogaea)?

Laporan Ilmu hara tentang penyerapan penyerapan ion selektif selektif oleh akar kacang kacang tanah

1

1.3.TUJUAN PENELITIAN

Berdasarkan rumusan masalah di atas maka diperoleh suatu tujuan penelitian yaitu untuk mengetahui adanya penyerapan ion selektif oleh akar (radikula) kecambah kacang tanah ( Arachis Arachis hypogaea). hypogaea).

Laporan Ilmu hara tentang penyerapan penyerapan ion selektif selektif oleh akar kacang kacang tanah

2

BAB II KAJIAN TEORI A. Kacang Tanah ( Arachis hypogaea L.)

Tanaman kacang tanah ( Arachis hypogaea L.), yang sudah tersebar luas dan ditanam di Indonesia ini sebetulnya bukanlah tanaman asli, melainkan tanaman yang berasal dari benua Amerika, tepatnya dari daerah Brazilia (Amerika Selatan). Pada waktu itu di daerah tersebut sudah terdapat lebih dari 6 – 17 spesies Arachis. Mula-mula kacang tanah ini dibawa dan disebarkan ke benua Eropa kemudian menyebar ke benua Asia. Kacang tanah dapat dibudidayakan di lahan kering (tegalan) maupun di lahan sawah setelah padi. Kacang tanah dapat ditanam pada tanah bertekstur ringan maupun agak berat, yang penting tanah tersebut dapat mengatuskan air sehingga tidak menggenang. Akan tetapi, tanah yang paling sesuai adalah tanah yang bertekstur ringan, drainase baik, remah, dan gembur. Di tanah berat (lempung), bila terlalu becek, tanaman mati atau tidak berpolong. Dalam kondisi kering, tanah lempung juga terlalu keras, sehingga ginofor (calon polong) tidak dapat masuk dalam tanah, perkembangan polong terhambat dan pada saat panen banyak polong tertinggal dalam tanah. Pada tanah yang kandungan bahan organiknya tinggi (>2%) polong yang dihasilkan berwarna kehitaman sehingga menjadi kurang menarik. Kacang tanah masih dapat berproduksi dengan baik pada tanah yang berpH rendah atau tinggi. Tetapi pada pH tanah tinggi (7,5 – 8,5) kacang tanah sering mengalami klorosis, yakni daun-daun menguning. Apabila tidak diatasi, polong menjadi hitam dan hasil menurun hingga 40%. Kacang tanah termasuk tanaman semusim, berbatang jenis perdu, tidak berkayu. Tipe pertumbuhan ada yang tegak ada yang menjalar. Dari tipe tegak ada yang dapat mencapai tinggi batang 80 cm, tetapi rata-rata tinggi tanaman subur 50 cm. Tipe menjalar dapat tumbuh ke segala arah membentuk lingkaran, dengan garis tengah dapat mencapai 150 cm. Kacang tanah mempunyai akar tunggang, namun akar primernya tidak tumbuh secara dominan.

Yang

berkembang

adalah

perakaran serabut,

yang

merupakan

akar

sekunder.akar dapat tumbuh sedalam 40 cm. Pada akar tumbuh bintil-bintil akar atau nodul, berisi bakteri Rhyzobium japonicum. Pada akar kacang tanah ini terdapat epidemis,krteks, endodermis, perisikel dan jaringan pengangkut(xylem dan floem) dan

Laporan Ilmu hara tentang penyerapan ion selektif oleh akar kacang tanah

3

empulur. Pada akar kacang tanah ini mempunyai tipe akar yang tetrakh yang mana di sini terdapa 4 kelompok protoxilem atau berkas xylem (Vyanrh, 2009). Kacang tanah juga dikatakan mengandung bahan yang dapat membina ketahanan tubuh dalam mencegah beberapa penyakit. Mengkonsumsi satu ons kacang tanah lima kali seminggu dilaporkan dapat mencegah penyakit jantung. Memakan segenggam kacang tanah setiap hari terutama pesakit kencing manis dapat membantu kekurangan zat. Kacang tanah mengandung Omega 3 yang merupakan lemak tak jenuh ganda dan Omega 9 yang merupakan lemak tak jenuh tunggal. Dalam 1 0ns kacang tanah terdapat 18 gram Omega 3 dan 17 gram Omega 9. Kacang tanah mengandung fitosterol yang justru dapat menurunkan kadar kolesterol dan level trigliserida, dengan cara menahan penyerapan kolesterol dari makanan yang disirkulasikan dalam darah dan mengurangi penyerapan kembali kolesterol dari hati, serta tetap menjaga HDL kolesterol. Polongnya berkembang dari gynophor, gynophor ini tumbuh ke arah tanah dengan membawa bakal buah di ujungnya, yang kemudian mengeras menjadi topi pelindung sementara gynophor itu menembus tanah. Panjang gynophor tergantung kepada jarak jarak awal bunga itu dari tanah, tetapi jika lebih dari 15 cm, gynophor biasanya gagal mencapai tanah dan ujungnya akan mati. Diameter dari polong ini antara 10 mm – 20 mm, dengan jumlah biji per polong : tipe tegak : 2 biji per polong dan tipe menjalar : lebih dari 2 biji per polong. Kulit luar polong atau perikarp diantara 2 biji seringkali meminggang (constricted) yang besarnya bervariasi, mesokarpnya yang mengeras tertutup oleh urat jala. Warna biji ada yang merah dan ada pula yang berwarna merah muda dan terbungkus oleh testa yang tipis sekali. Biji tersusun atas 2 biji yang besar, satu epikotil beserta calon daun dan calon kuncup, satu hipokotil, dan akar tunggang. Kadar protein kacang tanah antara 25 – 30 %, dan kadar lemak antara 40 – 48 %. Karena kadar protein yang cukup tinggi itulah yang membuat kacang tanah sebagai salah satu sumber protein nabati yang cukup penting dalam pola menu makanan penduduk. Manfaat yang lain dari kacang tanah yaitu daundaunnya bisa dijadikan sebagai pakan ternak dan merupakan tanaman cover-cropping yang baik, yang dapat menjaga kesuburan tanah dengan kemampuannya memfiksasi N.


4

B. Kecambah Kacang Tanah

Tanaman kacang tanah mengalami penyerbukan dan pembuahan di dalam bunga, pedisel membelok ke bawah. Sel di bawah ovarium mulai terbagi, menghasilkan "pasak" yang mendorong ovarium masuk ke dalam tanah. Pasak memanjang, dengan sel topi yang terbentuk di ujung. Topi ini melindungi ovarium. Hal ini mirip dengan fungsi tudung akar di ujung akar. Setelah ovarium berkembang telah mendorong beberapa sentimeter ke dalam tanah, perpanjangan ke bawah dari pasak berhenti. Pematangan ovarium menjadi berorientasi paralel dengan permukaan tanah. Dua biji kacang berkecambah menampakkan akar embrio (radikal) dan topi akar. Tutup akar melindungi ujung akar halus meristematik seperti mendorong ke dalam tanah. Sebuah calon embrio kecil dalam dua bagian berdaging (kotiledon) biji legume Virginia. Kotiledon menyediakan karbohidrat dan protein untuk embrio berkembang sampai berkembang menjadi bibit dengan akar fungsional dan daun fotosintesis. C. Akar

Organ adalah kumpulan beberapa jaringan yang secara bersama-sama melakukan tugas tertentu. Organ tumbuhan ada lima yaitu akar, batang, daun, bunga, buah. Yang pertama di bahas adalah akar alias radix. Akar adalah bagian utama dari tumbuhan berkarmus atau sudah memiliki pembuluh. Akar berkembang dari meristem apikal di ujung akar yang dilindungi kaliptra (tudung akar). Tudung akar berasal dari meristem apikal dan terdiri dari sel-sel parenkim. Tudung akar berfungsi sebagai pelindung . Meristem apikal selalu membelah diri menghasilkan sel-sel baru. sel-sel baru terbentuk pada bagian tudung akar atau bagian dalam meristem apikal. Pembelahan meristem apikal membentuk daerah pemanjangan atau Zona perpanjangan sel. Di belakangnya terdapat Zona differensiasi sel dan zona pendewasaan sel. Pada zona differensiasi sel, sel-sel akar berkembangmenjaadi beberapa sel permanen, misalnya beberapa sel terdifferensiasi menjadi xilem, floem, parenkim, dan sklerenkim.


5

Fungsi Akar antara lain :

Bagi tumbuhan akar memiliki beberapa kegunaan, antara lain, untuk menyerap air dan zat hara, untuk menunjang berdirinya tumbuhan, serta untuk menyimpan cadangan makanan. a. Menyerap air dan zat hara (mineral) Tumbuhan memerlukan air dan zat hara untuk kelangsungan hidupnya. Untuk memperoleh kebutuhannya tersebut, tumbuhan menyerapnya dari dalam tanah dengan menggunakan akar. Oleh karena itu, sering dijumpai akar tumbuh memanjang menuju sumber yang banyak mengandung air. b. Menunjang berdirinya tumbuhan Akar yang tertancap ke dalam tanah berfungsi seperti pondasi bangunan. Akar membuat tumbuhan dapat berdiri kokoh di atas tanah. Oleh karena itu, tumbuhan dapat bertahan dari terjangan angin kencang dan hujan deras. c. Sebagai alat pernapasan Selain menyerap air dan zat hara, akar juga menyerap udara dari dalam tanah. Hal ini mungkin dilakukan karena pada tanah terdapat pori-pori. Melalui pori-pori tersebut akar tumbuhan memperoleh udara dari dalam tanah. d. Sebagai penyimpan makanan cadangan Pada tumbuhan tertentu, seperti ubi dan bengkoang, akar digunakan sebagai tempat menyimpan makanan cadangan. Biasanya, akar pada tumbuhan tersebut akan membesar seiring banyaknya makanan cadangan yang tersimpan. Makanan cadangan ini digunakan saat menghadapi musim kemarau atau ketika kesulitan mencari sumber makanan(Gharin. 2009). Sifat Akar antara lain :

a. merupakan bagian tumbuhan yang biasanya terdapat di dalam tanah, dengan arah tumbuh ke pusat bumi (geotrop) atau menuju ke air (hidrotrop), meninggalkan udara dan cahaya. b. tidak berbuku-buku, jadi juga tidak beruas dan tidak mendukung daun-daun atau sisik-sisik maupun bagian-bagian lainya. c. warna tidak hijau, biasanya keputih-putihan atau kekuning-kuningan. Laporan Ilmu hara tentang penyerapan ion selektif oleh akar kacang tanah

6

d. tumbuh terus pada ujungnya, tetapi umumnya pertumbuhannya masih kalah pesat jika dibandingkan dengan bagian permukaan tanah. e. bentuk ujungnya seringkali meruncing, hingga lebih mudah untuk menembus tanah(______, 2011). Struktur Akar antara lain :

Akar memiliki struktur luar yang meliputi : tudung akar, batang akar, cabang akar (pada dikotil), dan bulu akar. Secara anatomi akar terdiri dari empat bagian, epidermis, korteks.

Gambar.3 Struktur Akar (Anonim, 2008)

Macam perakaran menurut sistemnya dibagi menjadi dua yaitu akar tunggang dan akar serabut. 1. Akar Tunggang Akar tungang adalah akar primer atau akar lembaga yang terus tumbuh membesar dan memanjang. Akar ini akan menjadi akar pokok yang menopang tegaknya tumbuhan dan dalam perkembangannya membentuk cabang-cabang akat yang lebih kecil. 2. Akar Serabut Akar serabut adalah akar yang timbul dari pangkal batang sebagai pengganti akar primer atau akar lembaga yang mati. Akar monokotil dan dikotil ujungnya dilindungi oleh tudung akar atau kaliptra, yang fungsinya melindungi ujung akar sewaktu menembus tanah, sel-sel kaliptra ada yang mengandung butir-butir amylum, dinamakan kolumela (Anonim, 2008).

Anatomi Akar

Pada akar muda bila dilakukan potongan melintang akan terlihat bagian-bagian dari luar ke dalam. Laporan Ilmu hara tentang penyerapan ion selektif oleh akar kacang tanah

7

a. Epidermis Susunan sel-selnya rapat dan setebal satu lapis sel, dinding selnya mudah dilewati air. Bulu akar merupakan modifikasi dari sel epidermis akar, bertugas menyerap air dan garam-garam mineral terlarut, bulu akar memperluas permukaan akar. b. Korteks Letaknya langsung di bawah epidermis, sel-selnya tidak tersusun rapat sehingga banyak memiliki ruang antar sel. Sebagian besar dibangun oleh jaringan parenkim. c. Endodermis Merupakan lapisan pemisah antara korteks dengan silinder pusat. Sel-sel endodermis dapat mengalami penebalan zat gabus pada dindingnya dan membentuk seperti titik-titik, dinamakan titik Caspary. Pada pertumbuhan selanjutnya penebalan zat gabus sampai pada dinding sel yang menghadap silinder pusat, bila diamati di bawah mikroskop akan tampak seperti hutuf U, disebut sel U, sehingga air tak dapat menuju ke silinder pusat. Tetapi tidak semua sel-sel endodermis mengalami penebalan, sehingga memungkinkan air dapat masuk ke silinder pusat. Sel-sel tersebut dinamakan sel penerus/sel peresap. d. Silinder Pusat/Stele Silinder pusat/stele merupakan bagian terdalam dari akar. Terdiri dari berbagai macam jaringan : - Persikel/Perikambium Merupakan lapisan terluar dari stele. Akar cabang terbentuk dari pertumbuhan persikel ke arah luar. - Berkas Pembuluh Angkut/Vasis Terdiri atas xilem dan floem yang tersusun bergantian menurut arah jari jari. Pada dikotil di antara xilem dan floem terdapat jaringan kambium. - Empulur Letaknya paling dalam atau di antara berkas pembuluh angkut terdiri dari jaringan parenkim(_______. 2000). D. Mekanisme Penyerapan Garam Mineral

Pengangkutan air dan garam – garam mineral pada tumbuhan tingkat tinggi, seperti pada tumbuhan biji dilakukan melalui dua mekanisme pertama, air dan mineral diserap dari dalam tanah menuju sel – sel akar. Pengangkutan air dan mineral ini dilakukan dengan 2 cara: Pengangkutan air dengan dua cara ini sebenarnya merupakan satu kesatuan yang berurutan artinya pertama air dari tanah masuk menuju berkas pengangkut melalui Laporan Ilmu hara tentang penyerapan ion selektif oleh akar kacang tanah

8

organ diluar berkas yaitu berturutan epidermis - kortex - endodermis - perisikel - baru Xilem. Terdapat banyak teori tentang mekanisme penyerapan garam mineral. Namun demikian, pada dasarnya dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu absorpsi (penyerapan) secara pasif dam absorpsi (penyerapan) secara aktif. 1). Absorpsi Secara Pasif Gerakan pasif 

Difusi dan pertukaran ion



epidermis – > menembus kortek – > ke endodermis



Apoplast (apparent free space)



ruang di antara sel (extracellular within and between cell walls)



KPK akar ada pada dinding sel

a. Teori difusi Briggs dan Robertson (1957) melihat gejala bahwa apabila sel tumbuh atau jaringan tumbuhan dipindahkan dari medium yang memiliki konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi , menunjukkan adanya gerak ion mengalir turun. Gejala ini menunjukkan bahwa sebagian jaringan tumbuh terbuka untuk difusi ion secara bebas menuju kedua arah. b. Pertukaran Ion Menurut teori pertukaran Ion, apabila jaringan tumbuh dicelupkan kedalam larutan, ion dari larutan di luar jaringan akan bertukar dengan ion yang melekat pada permukaan dinding sel atau yang melekat pada membran jaringan. c. Teori Aliran Massa Teori aliran massa menerangkan bahwa gerakan ion melalui akar (masuk kedalam air) bersama-sama aliran massa air, dipengaruhi oleh transpirasi. Apabila transpirasi meningkat, akan meningkatkan pula proses absorbsi zat. Proses Pengangkutan Mineral Secara Pasif Pada Tumbuhan

Proses pengangkutan mineral secara pasif pada tumbuhan merupakan proses penyerapan yang non metabolik. Brigg dan Roberstson pada 1957 telah mengadakan penelitian tentang penyerapan pasif pada tumbuhan. Mereka mendapatkan bahwa apabila sel/jaringan tumbuhan dipindahkan dari medium berkadar garam rendah ke medium yang relatif konsentrasi lebih tinggi (pekat), mula-mula akan terjadi pengambilan ion secara cepat yang tidak melibatkan energi metabolik, kemudian diikuti dengan pengambilan ion yang konstan dan akhimya menjadi lambat. Laporan Ilmu hara tentang penyerapan ion selektif oleh akar kacang tanah

9

Sebaliknya apabila sel/jaringan tumbuhan tersebut dipindahkan kembali ke medium yang berkadar garam lebih rendah. Sejumlah ion yang telah diambil akan berdifusi keluar dan masuk ke dalam medium. Dari percobaan yang telah dilakukan itu dapat dikatakan bahwa jika sel/jaringan tumbuhan dimasukkan ke dalam larutan garam akan terbuka untuk melakukan difusi bebas sampai mencapai suatu keseimbangan dengan medium di luamya. Pertukaran ion antara ion-ion yang diserap pada permukaan dinding sel atau membran suatu sel dengan ion-ion dari larutan diluarnya juga merupakan mekanisme penyerapan pasif. Sebagai contoh, kation K + dari larutan luar dapat dipertukarkan dengan ion H + yang terserap pada permukaan membrane sel. Hal yang sama juga bisa terjadi pada anion yang dipertukarkan dengan ion hidroksil (OH -), anion akan diserap pada permukaan membran dengan cara osmotik tidak aktif. Penelitian yang lain, Donnam, mengemukakan hipotesisnya dan disebut dengan keseimbangan Donnam. Apabila dibagian dalam suatu membran sel ada sejumlah konsentrasi anion dan membran itu impermeabel terhadap anion tersebut, telapi permeabel terhadap kation atau anion yang ada pada larutan di luarnya, maka sejumlah sama kation maupun anion dari luar akan berdifusi melintas membran sampai keseimbangan tercapai. Hal yang sama akan terjadi pula apabila dibagian dalam sudah ada kation yang tidak permeabel terhadap membran. Secara normal keseimbangan yang tercapai harus diikuti dengan

keseimbangan

listrik

sehingga

penambahan

kation

diperlukan

untuk

menyeimbangkan muatan negatif dari anion atau penambahan anion diperlukan untuk menyeimbangkan muatan positif dari kation yang sudah ada dibagian dalam membran. Proses pengangkutan pasif pada tumbuhan dapat pula terjadi melalui aliran masa. Berkenan dengan ini, beberapa peneliti percaya bahwa meningkatnya transpirasi dapat meningkatkan penyerapan ion-ion. Lopunsky pada tahun 1964, memberikan fakta bahwa pemberian tekanan hidrostatik kepada sistem perakaran tanaman tomat yang sudah dipotong bagian atasnya dalam bejana tertutup berisi larutan nutrient yang mengandung fosfat dan kalsium, telah meningkatkan jumlah fosfat dan kalsium yang bergerak ke dalam xilem akar. Berdasarkan kenyataan-kenyataan diatas maka dapat dikatakan bahwa sebagian

dari

mineral

yang

diserap

oleh

tumbuhan

berasal

dari

hasil

penyerapan/pengangkutan secara pasif (________, 2010). 2).Absorpsi Secara Aktif Gerakan aktif 

Harus menembus membran sel



Symplast: Intracellular interconnected cytoplasmic pathway between cells Laporan Ilmu hara tentang penyerapan ion selektif oleh akar kacang tanah

10



pengangkutan aktif melewati membran



pengambilan unsur hara secara selektif Pengambilan ion secara aktif



diperlukan energi untuk melewati membran sel



konsentrasi di dalam sel lebih besar dibanding di luar sel



gerakan untuk mengatasi gradien elektrokimia



energi berasal dari metabolisme sel

Ion carriers 

pengangkutan melewati membran dijembatani oleh karier



karier berada di dalam membran



mengikat ion di bagian luar dari batas – > bergerak melewati membran – > melepas ion ke dalam sitoplasma



karier bersifat selektif, masing-masing ion punya karier tersendiri

Pengangkutan aktif (active tr anspor t )

Memungkinkan tanaman memilih hara yang masuk ke akar, menjaga netralitas muatan di dalam sel akar, akar melepas H+ and OH- . Pengambilan kation: melepas H +, pengambilan anion: melepas OH- . Pengambilan kation umumnya >> dibanding pengambilan anion sehingga pH risosfer turun. Memungkinkan tanaman menimbun hara esensial, tanaman memiliki kemampuan yang berbeda dalam menimbun hara pada tanah yang memilik kadar hara yang rendah. Sifat genetik mempengaruhi pengambilan hara, alih tempat, pertumbuhan akar, metabolisme akar, lingkungan risosofer. Laties (1957) dan Sutcliffle ((1957) mengemukakan teori ATP. Menurut teori ATP, pengangkutan ion masuk kedalam sel menggunakan energi ATP (adenosin trifosfat). Energi yang diperoleh dari hidrolisis molekul ATP digunakan untuk mengaktifkan “pompa ion” melalui aksi dari enzim Peranan ATP dalam mengangkut kation ke bagian atas terjadi melalui dua cara, yaitu dengan melepaskan gugusan fosfat dan dengan menambah gugusan fosfat.Absorpsi secara aktif atau dikenal dengan transpor aktif melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+, serta protein pembawa yang dikenal dengan protein kotranspor.Protein kontranspor akan mengangkut io Na+ bersama zat-zat lain yang terlarut di dalam sitoplasma, seperti gula dan asam amino dari luar sel ke dalam sel melalui membran. Kebanyakan unsur diserap akar tanaman dalam bentuk anorganik. Setelah mencapai akar, ion hara diangkut sampai ke bagian daun melalui serangkaian tahapan, yaitu


11

penyerapan pasif ( passive root uptake), penyerapan aktif (active root uptake), alih tempat (translocation). E. Tinjauan Tembaga (CuSO 4)

Unsur tembaga diserap oleh tanaman dalam bentuk Cu 2+. Cu diperlukan pada pembentukan beberapa macam enzym, oleh karena itu sangat diperlukan walaupun dalam jumlah yang kecil. Peranan tembaga adalah sebagai penyusun plastosianin dan aktivator enzim (polifenol oksidasedan asam askorbat oksidase). Akibat kelebihan Cu adalah pertumbuhan kerdil, percabangan terbatas dan akar menebal dan berwarna gelap. Sedangkan defisiensinya antara lain pertumbuhan bunga terhambat, daun berwarna hijau kebiruan, serta tunas daun menguncup dan tumbuh kecil.


12

BAB III METODE PENELITIAN A. JENIS PENELITIAN

Jenis penelitian yang digunakan pada praktikum ini adalah observasi yaitu dengan tidak adanya variabel-variabel dan tanpa pengulangan. B. WAKTU PELAKSANAAN :

Tempat

: Laboratorium Fisiologi Tumbuhan

Tanggal

: 24 Oktober 2013

Pukul

: 09.30 WIB

C. ALAT DAN BAHAN  Alat 

Kapas



Cawan Petri



Tabung reaksi



Objek glass



Cover glass



Mikroskop

 Bahan 

Kecambah kacang tanah yang ditumbuhkan dalam cawan petri beralaskan kapas(umur 2 hari)



Larutan CuSO4 jenuh



Akuades

D. LANGKAH KERJA

1. Menanam beberapa biji kacang tanah pada cawan petri plasti k dengan medium kapas. 2. Biji kacang tanah tersebut ditumbuhkan selama 2 hari. 3. Mengambil beberapa kecambah dari petridisk, ditiriskan airnya. Selanjutnya akar kecambah ini dicelupkan/direndam dalam larutan CuSO 4 dan akuuades dalam tabung reaksi selama 1 jam. 4. Setelah 1 jam perendaman, kecambah diambil dan diletakkan pada kertas saring, sehingga cairan yang ada di luar kecambah menjadi mengering (ditiriskan).


13

5. Kemudian melakukan pengamatan mengenai bagian akar yang telah menyerap garam tersebut (berwarna biru), baik secara makroskopik maupun dengan mikroskopik. 6. Menggambar morfologi (warna) potongan melintang jaringan akar (bagian epidermis, korteks, stele) setelah 1 jam direndam larutan CuSO 4.


14

E. RANCANGAN PERCOBAAN

Menanam beberapa biji kacang tanah

Kecambah kacang tanah yang berumur 2 hari

Mengambil beberapa kecambah yang sudah berumur 2 hari dan meniriskan airnya

Merendam kecambah kacang tanah tersebut dalam latutan CuSO4

Setelah 1 jam, kecambah kacang tanah ditiriskan

Akar kecambah dipotong dan dibuat preparat (disayat melintang) kemudian diamati dengan

Menggambar morfologi (warna) potongan melintang jaringan akar yang direndam dengan CuSO 4 (Bagian epidermis, korteks dan stele)


15

BAB IV HASIL, ANALISIS, DAN PEMBAHASAN A. HASIL 

Makroskopis Sebelum Perendaman dengan CuSO 4

Akar berwarna putih

 Makroskopis Perendaman dengan CuSO 4

Terlihat adanya warna biru CuSO4

 Mikroskopis Perendaman dengan CuSO 4

Epidermis Korteks Stele


16

B. ANALISIS

Kecambah kacang tanah yang telah berumur dua hari dipotong. Selanjutnya, merendam potongan akar kecambah tersebut dalam larutan CuSO 4 selama 1 jam. Setelah 1 jam perendaman, kecambah kacang tanah tersebut ditiriskan airnya dan diamati secara makroskopis dan mikroskopis. Pengamatan secara makroskopis tampak bahwa kecambah kacang tanah yang direndam dengan CuSO 4 diperoleh hasil kecambah tersebut mengalami perubahan warna yaitu dari warna putih berubah menjadi warna biru. Pada pengamatan secara mikroskopis kecambah tersebut dipotong tipis kemudian dibuat preparat. Kemudian preparat tersebut diamati dibawah mikroskop. Dari hasil pengamatan didapatkan bahwa perlakuan dengan perendaman larutan CuSO 4 jaringan pada kecambah mengalami perubahan warna. Terutama pada bagian-bagian epidermis, korteks dan sedikit bagian stele yang mampu menyerap ion, hal ini ditunjukkan dengan adanya perubahan warna yaitu menjadi biru.

C. PEMBAHASAN

Tanaman kacang tanah memerlukan unsur hara untuk melakukan berbagai proses metabolisme tubuh. Unsur hara tersebut didapatkan dari dalam tanah yang di angkut oleh akar. Namun, tidak semua unsur hara diperlukan oleh tanaman. Ada beberapa yang bahkan merupakan racun bagi tanaman tersebut. Karennya,

membran sel dari akar tanaman

memiliki sifat permeabilitas, yang mampu menyeleksi ion-ion yang dapat masuk ke dalam tubuh tanaman tersebut. Kacang tanah merupakan tanaman dikotil. Ini ditunjukkan dengan struktur akarnya yang tersusun atas epidermis, korteks, endodermis, serta silinder pusat. Struktur akar ini memungkinkan adanya penyeleksian ion-ion yang masuk ke dalam tubuh t umbuhan. Dari hasil dan analisis yang didapatkan, bahwa akar tanaman kacang tanah yang telah direndam CuSO4 selama 1 jam, terdapat warna biru pada bagian epidermis, sedikit pada bagian korteks dan bagian stele. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman kacang tanah menyerap ion Cu 2+ dalam jumlah sedikit. Penyerapan dalam jumlah sedikit tersebut dikarenakan tanaman kacang tanah memerlukan ion Cu 2+ (tembaga) dalam jumlah yang sedikit. Jika ion tersebut berada di dalam tubuh tanaman dalam jumlah melebihi ambang batas, maka akan mengganggu proses metabolisme, yang akan berakibat pertumbuhan kerdil, percabangan terbatas dan akar menebal dan berwarna gelap. Indikasi pertama ialah warna dari akar. Setelah 1 jam perendaman, warna sebagian dari akar menjadi biru muda. Jika perendaman dilakukan lebih lama, maka dapat Laporan Ilmu hara tentang penyerapan ion selektif oleh akar kacang tanah

17

dipastikan warna akar tanaman kacang tanah menjadi lebih gelap. Hal ini menunjukkan bahwa penyerapan garam (CuSO4) telah diserap dengan baik oleh radikula kecambah kacang tanah sesuai dengan fungsi dari akar itu sendiri adalah menyerap air dan zat hara. Dalam menyerap air dan zat hara, akar tidak langsung menyerapnya secara langsung karena terdapat zat yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan juga yang tidak dibutuhkan oleh tumbuhan. Sehingga perlu adanya penyeleksian terhadap mineral yang diserap sehingga tidak menimbulkan hal yang negative pada tumbuhan. Mekanisme ini dikenal sebagai proses selektif terhadap penyerapan unsur hara yang terjadi pada membran diperkirakan berlangsung melalui suatu carrier (pembawa). Carrier (pembawa) ini bersenyawa dengan ion (unsur) terpilih. Selanjutnya, ion (unsur) terpilih tersebut dibawa masuk ke dalam protoplasma dengan menembus membran sel. Bagian terluar dari sel akar tanaman terdiri dari: (1) dinding sel, (2) membran sel, (3) protoplasma. Membran berkemampuan untuk melakukan seleksi unsur hara yang akan melaluinya (Zulkifli, 2008). Untuk itulah, diperlukan adanya sifat permeabilitas membran, sehingga proses penyerapan Cu2+ terjadi lebih selektif. Bagian terluar dari sel akar tanaman terdiri dari: dinding sel, membran sel, protoplasma. Dinding sel merupakan bagian sel yang tidak aktif. Bagian ini bersinggungan langsung dengan tanah. Sedangkan bagian dalam terdiri dari protoplasma yang bersifat aktif. Bagian ini dikelilingi oleh membran. Membran ini berkemampuan untuk melakukan seleksi unsur hara, dalam hal ini ion Cu 2+ yang akan melaluinya. Mekanisme penyerapan ini berlangsung sebagai berikut. Saat akar tanaman menyerap Cu2+ (kation), maka dari akar akan dikeluarkan kation H + dalam jumlah yang setara. Namun, selain dengan penyeimbangan dengan pengeluaan kation tersebut, penyerapan Cu2+ dalam jumlah yang melebihi ambang batas j uga akan menghalangi penyerapan kation lain yang bermuatan lebih kecil atau sama, seperti K + ataupun Mg2+. Jika hal tersebut terjadi, maka proses metabolism, seperti fotosintesis akan terganggu. Fotosintesis yang terganggu menyebabkan produksi ATP terhambat dan tubuh tanaman menjadi kerdil, layu, bahkan mati.


18

BAB V PENUTUP A. SIMPULAN

Dari hasil pengamatan dan pembahasan dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain: 1. Akar tanaman kacang tanah ( Arachis hypogaea L.) mempunyai kemampuan selektif menyerap ion yaitu menyerap CuSO 4 pada bagian epidermis, stele dan sedikit pada bagian korteks setelah perendaman 1 jam dengan indikasi adanya warna biru. 2. Semakin lama perendaman akar tanaman dengan CuSO 4, maka semakin banyak pula bagian akar yang berwarna gelap. 3. Warna gelap (biru) akibat perendaman dengan CuSO 4 merupakan salah satu indikasi dari kelebihan ion Cu 2+ 4. Kelebihan ion Cu 2+ akan menghambat penyerapan kation lainnya 5. Penyerapan ion Cu 2+ oleh akar tanaman kacang tanah ( Arachis hypogaea L.) adalah melalui membran selektif permeabel B. SARAN

Adapun saran yang dapat penulis sampaikan adalah waktu perandaman dengan CuSO 4 hendaknya lebih lama agar perubahan warna penyerapan CuSO 4 dapat terlihat jelas pada jaringan akar.


19

DAFTAR PUSTAKA

_______. 2000. Organ Tumbuhan. Diakses pada http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Biologi/0051%20Bio%202-2c.htm. Tanggal 26 Oktober 2013. ________. 2010. Proses Pengangkutan Mineral Secara Pasif Pada Tumbuhan. Diakses pada http://www.zonabawah.co.cc/2011/04/proses-pengangkutan-mineral-secara.html. Tanggal 26 Oktober 2013 ______.

2011.

Struktur

dan

Fungsi

Akar

pada

Tumbuhan .

Diakses

pada

http://id.shvoong.com/writing-and-speaking/self-publishing/2098828-struktur-danfungsi-akar-pada/. Tanggal 26 Oktober 2013 Anonim. 2008. Organ Tumbuhan. http://gurungeblog.wordpress.com/2008/11/21/organtumbuhan/ diakses tanggal 26 Oktober 2013 Epstein, M. 1972. Mineral of Plant : Principles and Perspectives. New York : John Wiley and Sons. Inc. Gharin.

2009.

Struktur

Tumbuhan

dan

Fungsinya .

Diakses

pada

http://blog.unnes.ac.id/catatanmasgharin/struktur-tumbuhan-dan-fungsinya/. Tanggal 26 Oktober 2013 Rahayu, Yuni Sri. 2011. Panduan Praktikum Ilmu Hara. Surabaya : Universitas Negeri Surabaya. Salisbury, F.B., and C.W. Ross. 1992. Plant Physiology. California: Wadsworth Publishing Company. Zulkifli.2008.

Mekanisme

Penyerapan

Hara.

Diakses

pada

http://9fly.wordpress.com/2008/12/20/mekanisme-penyerapan-hara/. Tanggal Oktober 2013


20

26

LAMPIRAN

Gambar biji kacang tanah yang digunakan dalam percobaan


21

Penyerapan Ion Secara Selektif Fix

Recommend Documents