INDEKS MITOSIS UJUNG AKAR KECAMBAH DAN ANATOMI BATANG SERTA DAUN TANAMAN TOMAT (Lycopersicum esculentum)
DI BAWAH PEMAPARAN MEDAN MAGNET 0,2 mT
Oleh
DINASTUTI ANGGRAENI KUSUMA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA SAINS
Pada
Jurusan Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG
Oleh
Dinastuti Anggraeni Kusuma ABSTRAK
Proses pertumbuhan tanaman dimulai dari perkecambahan yaitu keluarnya radikula atau akar embrionik ke arah luar menembus kulit biji. Pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan adalah gen dan hormon. Sedangkan faktor eksternal meliputi suhu, oksigen, medium, air, dan cahaya. Namun, saat ini diketahui bahwa medan magnet juga dapat mempengaruhi pertumbuhan suatu tanaman yang sudah banyak dikaji dalam banyak penelitian ilmiah. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh perendaman dan lama pemaparan medan magnet terhadap proses mitosis ujung akar kecambah dan anatomi batang dan daun tanaman tomat. Tanaman tomat dipilih karena tanaman tomat cepat tumbuh.
Penelitian ini telah dilaksanakan mulai Januari hingga April 2013 di Laboratorium Botani Jurusan Biologi Fakultas MIPA Universitas Lampung. Penelitian disusun secara faktorial dengan Rancangan Acak Kelompok dengan 3 ulangan pada setiap perlakuan. Faktor pertama dalam penelitian ini adalah perlakuan perendaman benih yang direndam selama 15 menit dan tidak direndam sebelum diberi perlakuan medan magnet. Faktor kedua adalah lama pemaparan medan magnet yaitu lama waktu 0 menit (kontrol), 7 menit 48 detik, 11 menit 42 detik, 15 menit 36 detik, dan 31 menit 12 detik dengan kuat medan magnet 0,2 mT. Parameter yang diukur dalam penelitian ini yaitu indeks mitosis ujung akar kecambah, diameter parenkim, lebar xylem, lebar stomata, panjang stomata, dan indeks stomata. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis ragam dan bila terjadi perbedaan yang nyata diuji BNT pada taraf 5 %.
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan lama pemaparan medan magnet serta interaksi antara perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet tidak memberikan pengaruh yang nyata pada semua parameter yang diamati. Perlakuan perendaman hanya memberikan pengaruh yang nyata pada nilai indeks mitosis kecambah dan diameter parenkim tanaman tomat.
DAFTAR ISI
B.Tujuan Penelitian ... 4
C.Manfaat Penelitian ... 5
D.Kerangka Pikir ... 5
E. Hipotesis ... 7
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Tomat ... 8
1. Klasifikasi Tomat ... 8
2. Ciri-Ciri Morfologi Tomat ... 8
B. Anatomi Tanaman Secara Umum ... 9
1. Parenkim ... 9
2. Stomata ... 10
3. Jaringan Pengangkut ... 11
C. Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman ... 12
1. Perkecambahan ... 12
2. Pertumbuhan ... 14
3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan dan Pertumbuhan Tanaman ... 14
D. Medan Magnet ... 19
E. Pengaruh Medan Magnet Terhadap Perkecambahan ... 22
F. Mitosis ... 25
III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 28
1. Alat ... 28
2. Bahan ... 28
C. Rancangan Percobaan dan Analisis Data ... 29
D. Prosedur Kerja ... 31
1. Pengecambahan ... 31
2. Penanaman ... 31
3. Pembuatan Larutan Pewarna ... 32
4. Prosedur Pengambilan Data ... 32
a. Pengamatan Mitosis Sel Ujung Akar ... 32
b. Pengamatan Panjang dan Lebar Stomata ... 33
c. Pengamatan Lebar Berkas Pengangkut (Xylem) ... 34
d. Diameter Sel Parenkim ... 35
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Anatomi Tanaman Tomat ... 38
a. Parenkim dan Xylem... 38
b. Stomata ... 45
c. Indeks Stomata ... 47
2. Indeks Mitosis ... 48
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 52
B. Saran ... 52
I. PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Tanaman tomat menghasilkan buah yang mengandung banyak zat-zat penting
seperti protein, lemak, gula (glukosa dan fruktosa), kholoin, tomatin, mineral
(Ca, Mg, P, K, Na, Fe, dan sulfur), histamin, dan vitamin seperti : B1, B2, B6,
C, dan E (Rugayah, 2004). Oleh karena itu, saat ini tomat menjadi tanaman
komoditas yang sangat penting karena memiliki banyak manfaat dan bernilai
ekonomi tinggi . Namun, hasil produksi tomat di Indonesia tidak sesuai yang
diharapkan. Hal ini dibuktikan dari Data Statistik Departement Pertanian
tahun 2011, yang menyatakan bahwa produksi tomat hanya mencapai 642.020
ton per tahun. Sedangkan permintaan pasar terhadap tomat mencapai
1.230.000 ton per tahun (Sutini, 2011). Salah satu pemecahan dari masalah di
atas adalah dengan perbaikan kualitas biji sebagai benih.
Tumbuhan individu baru mulai tumbuh saat biji berkecambah. Perkecambahan
adalah awal proses pertumbuhan suatu tanaman yang ditandai dengan
pemanjangan radikula (akar embrionik) ke arah luar menembus kulit biji
(Salisbury dan Ross, 1995). Proses perkecambahan membutuhkan air sebagai
berkecambah, sel-sel pada tumbuhan akan aktif melakukan pembelahan
mitosis. Bagian tubuh tumbuhan yang paling aktif membelah adalah meristem
apikal yaitu ujung akar dan ujung batang. Setelah itu, pertumbuhan akan
berlangsung terus hingga menjadi tumbuhan dengan struktur yang lengkap.
Proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dipengaruhi oleh
faktor internal (dalam) dan faktor eksternal (luar). Faktor internal yang
mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah genetik dan
hormon (Pratiwi, 2006). Sedangkan faktor eksternal yang mempengaruhi
meliputi air, cahaya, temperatur, oksigen, medium, dan unsur hara (Campbell
dkk
.,
2003). Namun, saat ini telah banyak diteliti pengaruh medan magnetterhadap pertumbuhan tanaman.
Medan magnet ditemukan pertama kali oleh bangsa Yunani pada lebih dari
2000 tahun yang lalu. Kemudian, banyak percobaan terus dilakukan untuk
menyelidiki fenomena yang terjadi di sekitar magnet. Hingga pada tahun
1600, William Gilbert menemukan bahwa bumi merupakan magnet alami
dengan kutub magnet berada dekat kutub utara dan selatan (Tipler, 2001).
Semua unsur di bumi digolongkan ke dalam unsur kemagnetan yang bersifat
feromagnetik, paramagnetik, dan diamagnetik. Unsur yang bersifat
diamagnetik mengalami magnetisasi ke arah berlawanan dengan medan
magnet. Sedangkan unsur feromagnetik dan paramagnetik akan mengalami
tumbuhan dan berbagai senyawa organik dalam sitoplasma tumbuhan juga
dipengaruhi oleh sifat kemagnetan feromagnetik, paramagnetik, dan
diamagnetik. Sifat polarisasi magnetisasi dari unsur-unsur tersebut dapat
dipengaruhi dengan keberadaan medan magnet di sekitar unsur-unsur tersebut
(Reitz dkk.,1994).
Hasil berbagai penelitian menyebutkan bahwa pengaruh medan magnet
terhadap tumbuhan tergantung pada intensitas dan frekuensi medan magnet
yang diberikan, jenis tanaman yang dimagnetisasi, dan lama waktu magnetisasi
(Saragih dan Silaban, 2010). Benih jagung yang diberi medan magnet
mengalami pertumbuhan semakin cepat (Wulandari, 2011). Sedangkan
Saragih dan Silaban, (2010), menguji pengaruh medan magnet terhadap laju
perkecambahan dan laju pertumbuhan tanaman kedelai (Glycine max). Hasil
yang didapat dari penelitian tersebut adalah dapat meningkatkan laju
perkecambahan dan laju pertumbuhan kacang kedelai. Dengan menggunakan
kuat medan magnet 20 mT dengan waktu magnetisasi 30 menit. Penelitian
yang lain pada kacang kedelai dilakukan oleh Fahmi (2006), bahwa medan
magnet memberikan pengaruh yang nyata terhadap indeks perkecambahan,
lebar berkas pengangkut,dan berat kering tanaman kedelai.
Penelitian lain oleh Agustrina dan Roniyus (2009), membuktikan bahwa
interaksi perlakuan arah medan magnet 0,1 mT dan lama pemaparannya
selama 2-5 minggu mempengaruhi luas stomata dan diameter sel parenkim
Penelitian pendahuluan yang dilakukan oleh Winandari (2011), membuktikan
bahwa pemaparan medan magnet 0,2 mTselama 7 menit 48 detik pada benih
tomat berpengaruh pada laju pertumbuhan tanaman tomat (Lycopersicum
esculentum Mill.), luas daun dan kandungan klorofil b pada daun menjadi lebih
baik. Sedangkan Pertiwi (2011), membuktikan bahwa pemaparan medan
magnet 0,2 mT selama 7 menit 48 detik dapat meningkatkan produktivitas
tanaman tomat.
Berdasarkan uji-uji pendahuluan di atas, maka dilakukan penelitian yang berjudul “Mitosis Ujung Akar Kecambah dan Anatomi Daun dan Batang
Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum) di Bawah Pemaparan Medan
Magnet 0,2 mT ”. Penelitian ini menggunakan lama pemaparan medan magnet
selama 0 menit (kontrol), 7 menit 48 detik, 11 menit 42 detik, 15 menit 36
detik, dan 31 menit 12 detik.
B.Tujuan Penelitian
Tujuan dari diadakan penelitian ini untuk mengetahui :
1. Pengaruh dari perendaman dan lama pemaparan kuat medan magnet 0,2
mT terhadap mitosis pada ujung akar kecambah dan anatomi daun dan
batang tanaman tomat.
2. Kombinasi perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang
memberikan pengaruh terhadap indeks mitosis, lebar stomata, panjang
C.Manfaat Penelitan
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi pengetahuan
tentang manfaat pemberian lama pemaparan kuat medan magnet 0,2 mT
terhadap biji tomat untuk perbaikan kualitas tanaman tomat.
D.Kerangka Pikir
Tomat ( Lycopersicum esculentum) berasal dari Amerika Tengah. Tomat
memiliki manfaat penting bagi tubuh karena mengandung vitamin A, vitamin
B1, vitamin C, karbohidrat, lemak, protein, kalsium, fosfor, dan besi. Di
Indonesia, tomat dibudidayakan sebagai sayuran, produksi tomat pada tahun
2011 di Indonesia mencapai 642.020 ton/tahun. Sementara kebutuhan
nasional terhadap tomat cukup tinggi yaitu 1.230.000 ton/tahun. Sehingga
perbaikan mutu tanaman tomat perlu dilakukan untuk memenuhi kebutuhan
nasional terhadap tomat.
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman dimulai dari perkecambahan.
Perkecambahan merupakan suatu proses dimana radikula (akar embrionik)
memanjang ke luar menembus kulit biji. Pemanjangan radikula (akar
embrionik ) diikuti dengan proses pembelahan sel mitosis. Pembelahan
mitosis terjadi pada bagian tumbuhan yang aktif tumbuh seperti ujung akar
eksternal/ lingkungan. Salah satu faktor lingkungan yang mempengaruhi
perkecambahan adalah medan magnet.
Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh
magnet. Keberadaan medan magnet di sekitar tumbuhan membawa dampak
positif bagi metabolisme sel. Hal ini dikarenakan gaya dari medan magnet
dapat mengendalikan dan mengubah laju pergerakan elektron-elektron dalam
sel sehingga dapat mempengaruhi berbagai jenis proses metabolisme sel
menjadi lebih baik. Sedangkan medan magnet di sekitar benih yang
direndam air menyebabkan pecahnya ikatan hidrogen molekul air dalam
benih sehingga banyak molekul air dalam benih yang bebas. Peristiwa itu
akan meningkatkan berbagai reaksi dalam benih dan metabolisme dalam
benih berjalan lebih cepat.
Pengaruh medan magnet terhadap pertumbuhan tanaman sudah banyak
dibuktikan melalui banyak penelitian dengan menggunakan tanaman berbeda.
Tanaman kacang hijau (Vigna radiata L. ) yang diberi medan magnet
memiliki laju perkecambahan lebih cepat dibandingkan tanpa medan magnet.
Kacang kedelai yang diberi perlakuan lama pemaparan medan magnet 20 mT
selama 30 menit juga mengalami peningkatan laju perkecambahan dan
pertumbuhan. Pada tanaman cocor bebek, interaksi perlakuan arah medan
magnet 0,1 mT dengan lama pemaparan 2-5 minggu dapat mempengaruhi
luas stomata dan diameter sel parenkim serta lebar berkas pengangkut
mT selama 7 menit 48 detik, mengalami peningkatan perkecambahan dan
pertumbuhan lebih baik. Umumnya medan magnet memberi hasil positif
untuk pertumbuhan tanaman.
Berdasarkan uraian di atas, maka dilakukan penelitian yang berjudul “Mitosis
Ujung Akar Kecambah dan Anatomi Daun dan Batang Tanaman Tomat
(Lycopersicum esculentum) di Bawah Pemaparan Medan Magnet 0,2 mT ”
dengan lama pemaparan berbeda. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui
pengaruh lama pemaparan medan magnet 0,2 mT yang diberikan terhadap
benih tomat. Sedangkan parameter dalam penelitian ini adalah indeks mitosis
pada ujung akar kecambah tomat dan anatomi daun serta batang tanaman
tomat. Adapun anatomi batang tanaman tomat yang akan diamati meliputi
lebar xylem dan diameter parenkim. Sedangkan anatomi daun tanaman tomat
meliputi lebar dan panjang stomata serta indeks stomata.
E. Hipotesis
1. Perendaman dan lama pemaparan medan magnet 0,2 mT mempengaruhi
proses mitosis pada ujung akar kecambah dan anatomi tanaman tomat.
2. Ada kombinasi antara perlakuan perendaman dan lama pemaparan yang
memberikan pengaruh terhadap indeks mitosis dan anatomi tanaman
II. TINJAUAN PUSTAKA
A.Tomat
1. Klasifikasi Tomat
Tomat merupakan tanaman yang berasal dari Amerika dan kemudian
menyebar ke banyak negara di dunia termasuk Indonesia. Tomat memiliki
nama ilmah Lycopersicum esculentum Mill. dengan klasifikasi menurut
Steenis (1997) sebagai berikut :
Dunia : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Kelas : Dicotyledoneae
Bangsa : Solanales
Suku : Solanaceae
Marga : Lycopersicum
Spesies : Lycopersicum esculentum Mill.
2. Ciri-Ciri Morfologi Tomat
Tomat memiliki sistem perakaran tunggang yang tumbuh memenjang
menembus tanah. Tomat memiliki batang berwarna hijau dan berbentuk
persegi empat yang lunak tetapi cukup kuat. Batang tomat berambut
batang mengalami penebalan. Batang tanaman tomat bercabang dan
memiliki diameter yang lebih besar dibandingkan batang tanaman sayur
lainnya (Cahyono, 2008).
Daun tanaman tomat berwarna hijau, berbentuk oval dengan tepi
bergerigi, dan membentuk celah menyirip yang melengkung ke dalam.
Daun tomat merupakan daun majemuk ganjil berjumlah 3-6 daun. Duduk
daun majemuk ini berselang-seling membentuk spiral mengelilingi batang
tanaman (Cahyono, 2008).
Bunga tanaman tomat berukuran kecil dengan diameter 2 cm, berwarna
putih. Bunga tomat memiliki 5 buah kelopak yang berwarna hijau. Bunga
tomat merupakan bunga sempurna karena bunga memiliki benang sari dan
putik sebagai alat perkembangbiakannya. Bentuk buah tomat beragam
seperti bulat, agak bulat, oval dengan ukuran buah yang beragam pula
tergantung varietasnya. Buah tomat berwarna hijau saat masih muda dan
menjadi merah saat sudah matang atau tua (Cahyono, 2008).
B. Anatomi tanaman secara umum
1. Parenkim
Parenkim adalah sel-sel khas pada tumbuhan yang kurang
terspesialisasi. Setiap jenis tumbuhan yang sedang berkembang
memiliki struktur sel parenkim yang sama sebelum mengalami
lentur. Sebagian sel parenkim tidak punya dinding sekunder.
Protoplas sel parenkim umumnya mempunyai vakuola tengah yang
besar. Struktur sel parenkim dapat dilihat pada Gambar 1. Parenkim
berfungsi dalam metabolisme tumbuhan seperti mensintesis dan
menyimpan bahan organik. Contohnya, fotosintesis terjadi di kloropas
sel-sel parenkim daun. Beberapa sel parenkim pada batang dan akar
memiliki plastida tidak berwarna dan dapat berfungsi untuk
menyimpan pati (Campbell dkk
.
, 2003).Gambar 1. Parenkim pada batang tanaman tomat (Sari, 2011)
2. Stomata
Stomata adalah lubang-lubang kecil pada daun dan dikelilingi oleh sel
epidermis yaitu sel penutup atau Guard cell. Guard cell adalah sel-sel
epidermis yang mengalami perubahan bentuk dan fungsi untuk
mengatur besarnya lubang stomata. Struktur stomata dapat dilihat
pada Gambar 2. (Kertasaputra, 1988).
Stomata berperan sangat penting dalam proses fotosintesis dan
transpirasi pada tumbuhan (Kertasaputra, 1988). Selain itu stomata
(Pugnaire dan Pardos, 1999). Faktor penting yang mempengaruhi
aktivitas membuka dan menutupnya stomata adalah air. Hal ini terjadi
karena perubahan turgiditas dari sel-sel penutup contohnya, saat sel-sel
penutup turgid, lubang stomata akan membuka (Lakitan, 1995).
Gambar 2. Stomata pada daun tomat (tanda panah) (Sari, 2011)
3. Jaringan Pengangkut
Jaringan pengangkut adalah jaringan yang berfungsi untuk transportasi
air dan garam-garam mineral dari dalam tanah dan hasil asimilasi dari
daun ke bagian tumbuhan yang lain. Jaringan pengangkut dibedakan
menjadi dua yaitu xylem dan floem. Xylem tersusun dari sel-sel yang
hidup dan mati. Sedangkan floem merupakan jaringan kompleks yang
tersusun dari pembuluh tapis, parenkim dan kloroid. Xylem memiliki
dinding sel yang tebal (Gambar 3) dan berfungsi untuk mengangkut
garam-garam mineral dari tanah ke daun. Sedangkan floem berfungsi
sebagai transportasi hasil asimilasi dari daum menuju bagian tumbuhan
Gambar 3. Xylem pada batang tomat (tanda panah) (Sari, 2011)
C. Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman
1. Perkecambahan
Perkecambahan adalah awal proses pertumbuhan suatu tanaman yang
ditandai dengan pemanjangan radikula (akar embrionik) ke arah luar
menembus kulit biji (Salisbury, 1995). Proses tersebutmembutuhkan
air yang akan memicu terjadinya proses imbibisi yaitu penyerapan
air oleh sel biji (Taiz dan Zeiger, 2002).
Sutopo (1988), menyatakan bahwa proses perkecambahan terdiri dari
5 tahap yaitu :
1. penyerapan air oleh biji yang mengakibatkan kulit biji melunak
dan terjadinya proses hidrasi protoplasma.
2. terjadinya berbagai kegiatan sel dan enzim karena peningkatan
respirasi biji.
3. bahan-bahan cadangan makanan ( karbohidrat, lemak, protein)
diurai menjadi bentuk terlarut dan ditranslokasikan menuju
4. terjadi proses asimilasi bahan-bahan hasil penguraian cadangan
makanan dalam jaringan meristematik untuk mendapatkan energi
5. pertumbuhan kecambah melalui perkecambahan, pembesaran, dan
diferensiasi sel-sel pada titik tumbuh.
Berdasarkan letak kotiledon pada kecambah, maka proses
perkecambahan dibedakan menjadi :
1. Perkecambahan hipogeal yaitu pertumbuhan memanjang dari
epikotil yang menyebabkan plumula keluar menembus kulit biji
dan muncul di atas tanah . Tetapi kotiledon tetap berada di bawah
tanah (Gambar 4A). Contohnya pada biji kacang kapri (Pisum
sativum) (Pratiwi, 2006).
2. Perkecambahan Epigeal yaitu pertumbuhan memanjang dari
hipokotil yang mengakibatkan kotiledon dan daun lembaga
terdorong bergerak ke permukaan tanah (Gambar 4B). Contohnya
pada kacang hijau (Phaseoulus radiatus) (Pratiwi, 2006).
Gambar 4. Tipe perkecambahan hipogeal (A) dan epigeal (B) (Pratiwi, 2002)
Pada tanaman tomat, proses perkecambahan yang terjadi adalah
perkecambahan epigeal.
2. Pertumbuhan
Pertumbuhan merupakan aktivitas pada makhluk hidup yang
mengakibatkan adanya peningkatan ukuran dalam bentuk volume,
tinggi dan berat (Sitompul dan Guritno, 1995). Menurut Salisburry
dan Ross (1995), pertumbuhan suatu tanaman dapat diukur melalui
pertambahan tinggi dan diameter batang, panjang akar, atau dengan
mengukur luas permukaan daun. Selain itu, pertumbuhan tanaman juga
dapat diamati dengan menghitung pertambahan jumlah sel dan
protoplasma.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan dan pertumbuhan
tanaman
Perkecambahan pada tanaman dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor
yaitu :
1) Faktor internal (faktor dalam)
Beberapa faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan adalah faktor genetik dan hormon. Menurut
Pratiwi (2006), gen berfungsi mengontrol reaksi kimia di dalam sel,
contohnya sintesis protein yang merupakan bagian dasar penyusun
tubuh tumbuhan. Tanaman yang memiliki gen dengan sifat-sifat
baik diharapkan dapat terekspresikan pada pertumbuhan
selanjutnya sehingga menghasilkan tanaman dengan sifat yang baik
Selain genetik, hormon juga merupakan faktor penting yang
dibutuhkan tanaman dalam proses pertumbuhan. Hormon
merupakan substansi penting yang dihasilkan oleh tumbuhan dalam
jumlah sedikit dan berfungsi secara fisiologis mengatur arah dan
kecepatan pertumbuhan tanaman (Campbell dkk., 2003).
2) Faktor eksternal (faktor luar)
Selain hormon dan genetik, pertumbuhan dan perkembangan juga
dipengaruhi oleh faktor lingkungan (Campbell dkk., 2003).
Beberapa faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi proses
perkecambahan yaitu :
a. Air
Air merupakan unsur atau bahan yang paling banyak
ditemukan dalam tubuh tumbuhan. Kemampuan hidup sel
tumbuhan bergantung pada kemampuan tumbuhan
menyeimbangkan pengambilan dan pengeluaran air (Campbell
dkk., 2003). Sebanyak 85-90 % dari bobot segar sel-sel dan
jaringan tanaman tinggi adalah air (Maynard dan Orcott,
1987).
Menurut Noggle dan Frizt (1983), air memiliki fungsi umum
bagi tumbuhan seperti : membentuk protoplasma, pelarut bagi
reaksi-reaksi metabolik. Selain itu, air juga berfungsi sebagai reaktan
pada sejumlah reaksi metabolisme seperti siklus asam
trikarboksilat, penghasil hidrogen pada proses fotosintesis, dan
menjaga turgiditas sel.
Dalam proses metabolisme, air berfungsi sebagai pelarut
cadangan makanan yang tersimpan dalam endosperma yang
telah dihidrolisis oleh enzim. Contohnya adalah enzim α-amilase menghidolisis gula dan zat makanan lain yang larut
dalam air untuk diserap oleh kotiledon selama masa
perkecambahan (Campbell dkk., 2003).
Sebagai pelarut, air berfungsi penting dalam pertumbuhan
tanaman. Air akan melarutkan unsur hara dari dalam tanah
untuk diserap oleh akar dan dibawa ke daun untuk proses
fotosintesis. Proses fotosintesis menyebabkan pemanjangan
sel tumbuhan sehingga terjadi pertumbuhan tanaman. Air juga
berfungsi menjaga sel-sel tetap dalam keadaan turgid untuk
mempertahankan bentuk jaringan. Turgid adalah kondisi di
mana dinding sel menjadi kaku karena masuknya air dari
b. Temperatur
Temperatur berpengaruh terhadap kerja enzim. Temperatur
yang terlalu tinggi menyebabkan enzim terdenaturasi dan
proses metabolisme terganggu. Temperatur yang tinggi juga
dapat menyebabkan tumbuhan kekurangan air dan
pertumbuhan tanaman terhambat. Sedangkan temperatur yang
rendah dapat menyebabkan ketidakstabilan sifat dinding sel.
Selain itu suhu yang rendah juga dapat mengubah transpor zat
terlarut yang melewati dinding sel. Kondisi temperatur yang
ekstrim juga bisa menyebabkan protoplas mengkristal sehingga
merobek dinding sel dan organel yang mengakibatkan
kematian sel (Campbell dkk., 2003). Menurut Sutopo (2002),
temperatur yang optimum untuk pertumbuhan tanaman adalah
80oF sampai 95oF (20,5o C sampai 35o C) .
c. Oksigen
Oksigen dibutuhkan tumbuhan dalam respirasi aerob yaitu
proses respirasi pada tumbuhan untuk menghasilkan ATP,
dimana oksigen dibutuhkan sebagai pereaksi bersama-sama
dengan glukosa (Campbell dkk., 2003). Kurangnya jumlah
oksigen di lingkungan dapat menyebabkan proses
perkecambahan terhambat (Sutopo, 2002). Proses yang terjadi
jika oksigen kurang dalam jaringan tumbuhan adalah
tumbuhan akan memproduksi hormon etilen yang
penuaan dan mati. Dinding sel akan rusak dan secara
enzimatik akan membentuk saluran udara “snorkel” untuk
penyediaan oksigen pada akar. Proses ini terjadi pada
tumbuhan yang terendam air (Campbell dkk., 2003).
d. Cahaya
Cahaya adalah faktor yang sangat penting dalam pertumbuhan
tanaman. Keberadaan cahaya dari lingkungan yang ditangkap
oleh tanaman dipengaruhi oleh intensitas, panjang gelombang
(warna), dan arah (Campbelldkk., 2003). Pengaruh cahaya
berbeda pada setiap jenis tanaman. Contohnya, tanaman C4,
C3, dan CAM memiliki yang reaksi fisiologi yang berbeda
terhadap pengaruh intensitas, kualitas, dan lama penyinaran
oleh cahaya matahari (Onrizal, 2009). Faktor cahaya yang
ditemukan dalam tumbuhan disebut fitokrom. Contoh fitokrom
yaitu cahaya merah dan cahaya merah jauh (Campbell dkk.,
2003).
e. Medium
Medium untuk tanaman umumnya berupa tanah. Tanah
sebagai media tanam harus memiliki tekstur dan komposisi
kimia tanah yang baik (Campbell dkk., 2003). Komposisi
kimia tanah yang baik harus mengandung unsur hara makro
dan mikro, gembur, mampu menyimpan air, dan bebas dari
Selain faktor lingkungan di atas, diketahui bahwa medan magnet
juga dapat mempengaruhi proses perkecambahan. Berbagai
penelitian yang menggunakan medan magnet telah dilakukan untuk
melihat pengaruh medan magnet terhadap pertumbuhan tanaman.
Pengaruh medan magnet terhadap perkecambahan dan
pertumbuhan akan dibahas pada sub bab berikutnya.
D. Medan magnet
Lebih dari 2000 tahun yang lalu bangsa Yunani menemukan bahwa sejenis
batuan tertentu (sekarang disebut magnetit) dapat menarik potongan besi.
Pada tahun 1269, Pierre de Maricourt menemukan bahwa jarum yang
diletakkan di berbagai posisi pada magnet alami berbentuk bola akan
mengarahkan dirinya sendiri menurut garis-garis yang melewati tepi yang
bersebrangan pada bola tersebut. Ia menyebut titik-titik ini sebagai kutub
magnet. Setelah itu banyak percobaan dilakukan untuk membuktikan
bahwa setiap magnet bagaimanapun bentuknya selalu memiliki dua kutub,
yaitu kutub utara dan selatan, di mana pada kutub-kutub ini gaya yang
dikerahkan oleh magnet adalah yang paling besar. Kutub-kutub magnet
tersebut jika sejenis akan saling tolak-menolak dan jika tidak sejenis akan
saling tarik-menarik (Tipler, 2001).
Pada tahun 1600, William Gilbert menemukan bahwa bumi merupakan
selatan (Tipler, 2001). Medan magnetik bumi memiliki orde sebesar 10-4
T atau 1 G. T atau Tesla. Tesla adalah satuan SI yang digunakan dalam
medan magnet. Tesla diambil dari Nikola Tesla (1857-1943), seorang
ilmuwan keturunan Amerika-Serbia dan seorang penemu (Young dan
Freedman, 2003).
Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang masih dipengaruhi
oleh magnet (Giancoli, 1998). Bila sebuah benda didekatkan pada sebuah
magnet, maka akan timbul medan magnet di sekitar benda tersebut.
Medan magnet terjadi karena adanya kutub-kutub magnet yang memiliki
gaya tarik-menarik dan tolak-menolak yang besar (Soedojo, 2000). Medan
magnet juga dapat dihasilkan dari muatan yang bergerak atau sebuah arus.
Sebuah muatan titik yang bergerak akan menghasilkan medan listrik
dengan garis-garis medan yang memancar keluar dari sebuah muatan
positif (Young dan Freedman, 2003).
Medan magnet dapat diperoleh secara alami dan buatan. Medan magnet
alami berasal dari batu magnet alam. Sedangkan, medan magnet buatan
diperoleh dari arus listrik yang dihasilkan dari suatu kumparan bernama
solenoida (Giancoli, 1998). Solenoida adalah lilitan kawat tembaga yang
membentuk kumparan (Soedojo, 2000). Solenoida akan menghasilkan
medan magnet jika dialiri arus listrik (Giancoli, 2001). Aliran arus listrik
pada solenoida menghasilkan medan magnet di sekitar solenoida dengan
magnet batang (Soedojo, 2000). Garis-garis medan magnet (Gambar 5.)
adalah lingkaran-lingkaran yang sesumbu dengan kawat pada solenoida.
Garis-garis ini sesuai dengan kaidah tangan kanan (Gambar 6.). Medan
paling kuat ada pada pusat solenoidana. Namun, besarnya dapat menurun
di dekat ujung-ujung solenoida dimana medan magnetnya hanya setengah
dari kuat medan magnet yang ada di pusat (Young dan Freedman, 2003).
Oleh karena itu, solenoida dapat digunakan sebagai medan magnet dengan
salah satu ujungnya sebagai kutub selatan dan ujung lainnya sebagai kutub
utara (Supiyanto, 2002).
Gambar 5. Arah garis medan magnet (Supiyanto, 2002)
Gambar 6. Kaidah tangan kanan (Supiyanto, 2002)
Besar medan magnet pada suatu titik pada suatu solenoida dapat
ditentukan dengan menggunakan Hukum Biot-Savart dalam rumus
B =
0[
√
] [
√]
Keterangan :
B = kuat medan magnet di titik P (Tesla) µ0 = Permeabilitas ruang hampa
I = kuat arus (A)
n = Jumlah lilitan tembaga per satuan panjang (m-1)
a = jarak dari ujung solenoida atas ke jari-jari solenoida bagian atas (m) b = jarak dari ujung solenoida bawah ke jari-jari solenoida bagian
bawah (m)
R = jari-jari solenoida (m)
E. Pengaruh Medan Magnet Terhadap Pertumbuhan Tanaman
Semua unsur di bumi digolongkan ke dalam unsur kemagnetan yang
bersifat feromagnetik, paramegnetik, dan diamagnetik. Unsur yang
bersifat diamagnetik mengalami magnetisasi ke arah berlawanan dengan
medan magnet. Sedangkan unsur feromagnetik dan paramagnetik akan
mengalami magnetisasi searah dengan medan magnet. Unsur hara
penyusun jaringan tumbuhan dan berbagai senyawa organik dalam
sitoplasma tumbuhan juga dipengaruhi oleh sifat kemagnetan
feromagnetik, paramagnetik, dan diamagnetik. Sifat polarisasi
magnetisasi dari unsur-unsur tersebut dapat dipengaruhi dengan
keberadaan medan magnet di sekitarnya (Reitz dkk.,1994). Unsur yang
bersifat feromagnetik adalah Fe. Pt dan Al merupakan unsur yang bersifat
paramagnetik. Sedangkan unsur yang bersifat diamagnetik adalah Au dan
Banyak penelitian telah dilakukan dengan melihat respon tanaman yang
diberikan medan magnet. Pengaruh medan magnet terhadap tumbuhan
tergantung pada intensitas dan frekuensi medan magnet yang diberikan,
jenis tanaman yang dimagnetisasi, dan lama waktu magnetisasi (Saragih
dan Silaban, 2010).
Saragih dan Silaban (2010), dalam jurnalnya menyatakan bahwa medan
magnet statik mempengaruhi aktivasi ion-ion dan polarisasi dipol-dipol
dalam sel. Medan magnet juga mempercepat proses pembelahan sel.
Gaya yang diinduksi medan magnet mengendalikan dan mengubah laju
pergerakan elektron dalam sel secara signifikan sehingga berbagai proses
metabolisme dalam sel dapat dipengaruhi. Medan magnet juga
meningkatkan cadangan nutrisi dalam sel karena dapat meningkatkan
proses absorpsi dan asimilasi. Dengan menggunakan kacang kedelai,
Saragih dan Silaban (2010) membuktikan bahwa kuat medan magnet
sebesar 20 mT dengan waktu magnetisasi 30 menit meningkatkan laju
perkecambahan dan laju pertumbuhan kecambah kedelai (Glycine max).
Penelitian Wulandari (2011), mengenai pengaruh medan magnet terhadap
tanaman jagung (Zea mays) menemukan bahwa semakin besar kuat medan
magnet yang diberikan terhadap benih jagung akan semakin besar
pengaruhnya terhadap pertumbuhan jagung. Bagian benih jagung yang
memberikan pengaruh medan magnet paling tinggi yaitu daerah titik
Agustrina (2008), membuktikan bahwa perlakuan kuat medan magnet
sebesar 165 A/m dapat meningkatkan laju perkecambahan Leguminocea
tetapi tidak diikuti dengan peningkatan laju perkecambahan yang
signifikan. Sementara itu, Agustrina dan Roniyus (2009), menyatakan
bahwa interaksi perlakuan arah medan magnet 0,1 mT dan lama
pemaparannya selama 2-5 minggu mempengaruhi luas stomata dan sel
parenkim serta lebar berkas pengangkut tanaman cocor bebek (Kalanchoe
pinnata Pers.).
Winandari (2011), dalam penelitiannya membuktikan bahwa pemaparan
medan magnet 0,2 mT selama 7 menit 48 detik pada tanaman tomat
berpengaruh pada laju pertumbuhan tanaman tomat (Lycopersicum
esculentum Mill.), luas daun dan kandungan klorofil b pada daun menjadi
lebih baik. Sedangkan Pertiwi (2011), membuktikan bahwa pemaparan
medan magnet 0,2 mT selama 7 menit 48 detik dapat meningkatkan
produktivitas tanaman tomat.
Namun, keberadaan medan magnet dalam lingkungan tidak selalu
memberikan dampak positif bagi tanaman yang berada di sekitar medan
magnet. Peristiwa ini dibuktikan oleh Budarsa dkk. (2010), yang
mengkaji tentang pengaruh medan magnet SUTET terhadap pertumbuhan
tanaman Caisim. Berdasarkan pengamatan, dibuktikan bahwa pemaparan
medan magnet 0,033 mT sampai 0,1 mT selama empat jam dapat
adanya penurunan atau penyusutan luas daun, penurunan kandungan
klorofil, laju asimilasi bersih, dan berat kering pada daun caisim.
F. Mitosis
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman diawali dengan
perkecambahan. Dalam proses perkecambahan, terjadi proses pembelahan
pada jaringan yang bersifat meristematis (aktif membelah) yaitu ujung
akar dan pucuk tanaman. Mitosis adalah pembelahan sel dimana
berlangsung pembelahan dan pembagian nukleus beserta
kromosom-kromosom yang terdapat di dalamnya (Suryo, 2008).
Menurut Suryo (2008), mitosis terdiri dari lima fase yaitu :
- Profase
Profase diawali dengan terjadinya pemadatan dan penebalan
kromosom, sehingga menjadi pendek dan tebal. Kemudian kromosom
bergerak menuju bagian tengah sel, yang terlihat menjadi dua untai
kromatid yang berdekatan dan dihubungkan oleh sentromer. Akhir
dari profase yaitu menghilangnya nukleolus dan membran nukleus
serta terbentuknya benang-benang spindel (Gambar. 7A).
- Metafase
Kromosom yang telah menjadi dua kromatid bergerak menuju bidang
equator. Benang-benang spindel melekat pada sentromer setiap
kromosom. Kemudian kromosom menjadi lebih pendek dan tebal pada
(metaphasic plate) karena kromosom yang bergerak ke tengah bidang
equator (Gambar. 7B) (Campbell dkk., 1999).
- Anafase
Tiap pasang kromatid dari setiap pasangan kromosom berpisah dan
bergerak menuju kutub berlawanan. Pemisahan kromatid ini diawali
dari membelahnya sentromer yang kemudian ditarik oleh benang
spindel ke kutub yang berlawanan dan diikuti oleh bergeraknya
organel-organel serta bahan sel lainnya. Pada metafase jumlah
kromosom menjadi dua kali lipat lebih banyak (Gambar. 7C).
- Telofase
Telofase ditandai dengan terbentuknya kembali membran nukleus dan
nukleolus. Sel membelah menjadi dua, sehingga terbentuk dua sel
anakan yang identik dan memiliki kromosom yang sama dengan
induknya (Gambar. 7D).
- Interfase
Pada interfase berlangsung fungsi metabolisme dan pembentukan serta
sintesis DNA. Interfase terbagi menjadi tiga fase yaitu • Fase gap satu (G1)
Fase G1 ditandai dengan adanya aktivitas sel seperti : transkripsi
RNA, sintesis protein yang berfungsi saat pembelahan nukleus,
terbentuknya enzim yang diperlukan untuk replikasi DNA, dan
terbentuknya tubulin dan protein yang akan membentuk benang
• Fase sintesis (S)
Fase sintesis (S) ditandai dengan proses replikasi dari DNA dan
kromosom yang menghasilkan sister chromatids yang memiliki
sentromer bersama. • Fase gap dua (G2)
Pada fase G2 sintesis protein yang dibutuhkan pada fase mitosis
terjadi. Protein-protein yang dihasilkan pada fase G2 diperlukan
dalam pembentukan benang gelendong, pertumbuhan
organel-organel dan makromolekul lainnya seperti: mitokondria, plastid,
ribosom.
Gambar 7. Fase-fase pembelahan mitosis : profase (A), metafase (B), anafase (C) (Ernawiati, 2009), dan telofase (D) (Ernawiati, 2007)
A
D C
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilakukan pada bulan Januari-April 2013. Penelitian ini
dilakukan di Laboratorium Botani Jurusan Biologi Fakultas MIPA.
B. Alat dan bahan
1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : solenoida,
medan magnet, cawan petri, beaker glass, tisu, tabung reaksi, pipet tetes,
mistar, timbangan digital, kotak germinasi, pot plastik, ember, spatula,
cover glass, objek glass, mikrometer objektif, mikrometer okuler, silet,
kertas label, mikroskop, oven, dan kamera.
2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : benih tomat,
aquadest, kertas roti, tanah, kompos, pewarna safranin, pewarna aceto
orcein, larutan glyserin, kutek, alkohol 70 %, amoxilin, dan
C. Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK)
dalam pola faktorial. Ulangan dilakukan sebanyak tiga kali sebagai
kelompok. Faktor pertama adalah perlakuan perendaman yang terdiri dari
tanpa perendaman (TP) dan perendaman (P) selama 15 menit sebelum diberi
perlakuan medan magnet. Faktor kedua adalah lama pemaparan medan
magnet yang terdiri dari kontrol (0 menit) atau M0, 7 menit 48 detik (M7), 11
menit 42 detik (M11), 15 menit 36 detik (M15), dan 31 menit 12 detik (M31).
Parameter yang diamati dalam penelitian ini meliputi nilai indeks mitosis
ujung akar kecambah, nilai indeks stomata daun, dan anatomi tanaman tomat
yang terdiri dari stomata (panjang, lebar, dan luas) dari organ daun, lebar
xylem, dan diameter parenkim dari organ batang tanaman tomat.
Data yang diperoleh diuji homogenitas dan dilanjutkan dengan Analisis
Tabel 1. Tata Letak Percobaan
Kelompok 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Perlakuan PM7 PM15 TPM7 TPM11 TPM31 PM31 PM11 TPM15 PM0 TPM0
Kelompok 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Perlakuan TPM15 TPM7 PM0 PM15 PM31 PM11 TPM11 TPM0 TPM31 PM7
Kelompok 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Perlakuan TPM17 TPM11 PM0 PM11 PM15 PM31 TPM15 PM7 TPM31 TPM0
Keterangan :
TP adalah perlakuan tanpa perendaman
P adalah perlakuan dengan perendaman selama 15 menit M0 adalah waktu pemaparan medan magnet selama 0 menit
M7 adalah waktu pemaparan medan magnet selama 7 menit 48 detik M11 adalah waktu pemaparan medan magnet selama 11 menit 42 detik M15 adalah waktu pemaparan medan magnet selama 15 menit 36 detik M31 adalah waktu pemaparan medan magnet selama 31 menit 12 detik
D. Prosedur kerja
1. Pengecambahan
Menyiapkan 10 cawan petri yang sudah dialasi kertas roti. Untuk
perlakuan setiap kelompok, pada kertas roti diteteskan air secukupnya,
setelah itu ditetesi chlorampenicol dan amoxilin sebanyak masing-masing
tiga tetes. Amoxilin dan chlorampenicol digunakan untuk mencegah
serangan cendawan dan bakteri. Ke dalam 5 cawan petri yang sudah
disiapkan diisi masing-masing 10 benih tomat yang sebelumnya telah
direndam aquades selama 15 menit. Sedangkan pada 5 cawan petri
lainnya masing-masing diisi dengan 10 benih tomat yang tidak direndam.
Cawan petri yang telah berisi benih kemudian diberi perlakuan
pemaparan medan magnet 0,2mT dengan lama pemaparan 0 menit (M0)
sebagai kontrol, 7 menit 48 detik (M7), 11 menit 42 detik (M11), 15
menit 36 detik (M15), dan 31 menit 12 detik (M31). Selesai diberi
perlakuan pemaparan medan magnet, cawan petri yang berisi benih yang
sudah diberi perlakuan diletakkan dalam kotak germinasi dan disimpan
dalam ruangan dengan suhu kamar selama 4 hari.
2. Penanaman
Setelah kecambah berumur ± 1 minggu (daun pertama keluar), lalu
kecambah dipindahkan ke dalam pot yang sudah diisi kompos dan tanah
dengan perbandingan 1 : 1. Masing-masing pot sebagai satu satuan
perlakuan. Pemeliharaan dilakukan setiap hari selama 4 minggu dengan
cara menyirami dengan air keran.
3. Pembuatan Larutan Pewarna
a. Pewarna Aceto-orcein
Sebanyak 1 gram bubuk Orcein dilarutkan ke dalam 45 ml asam asetat
glasial dalam beaker glass 250 ml. Kemudian dipanaskan hingga
mendidih. Setelah mendidih, beaker glass yang berisi larutan asam
asetat glasial dan orcein diangkat lalu didiamkan hingga dingin.
Setelah dingin ditambahkan aquades sebanyak 55 ml. Setelah itu,
disaring menggunakan kertas saring. Hasil saringan tadi kemudian
dicampur dengan larutan HCl 1% sebanyak 10 ml. Setelah itu larutan
pewarna Aceto-orcein yang sudah jadi dihomogenkan.
b. Pewarna Safranin
Larutan pewarna Safranin dibuat dengan cara melarutkan 0,1 gram
bubuk Safranin ke dalam 100 ml alkohol 70 %.
4. Prosedur Pengambilan Data
a. Pengamatan Mitosis Ujung Akar Kecambah
Pengamatan mitosis pada sel ujung akar kecambah tomat dilakukan
pada kecambah berumur 4 hari menggunakan metode Squash yang
telah dimodifikasi. Ujung akar kecambah dipotong sepanjang 3mm
dari ujung. Potongan ujung akar dimasukkan ke dalam tabung reaksi
10 ml, kemudian ditetesi air dingin yang telah disimpan dalam
refrigator pada suhu 4-5 ºC selama 15 menit dan didiamkan selama 10
dimasukkan ke dalam freezer selama 10 menit. Setelah itu difiksasi
dengan asam asetat 45%. Kemudian tabung dimasukkan lagi ke
dalam freezer selama 15 menit sebelum potongan akar dicuci dengan
aquadest sebanyak 3 kali. Potongan akar yang telah dicuci kemudian
ditetesi pewarna kromosom aceto orcein dan dimasukkan ke dalam
oven selama 30 menit. Potongan akar diusahakan harus terendam
agar tidak kering. Potongan akar yang berwarna lebih gelap dipotong
dan ditaruh di atas gelas objek. Gelas objek ditutup dengan cover
glass dengan ditekan perlahan sambil digeser agar potongan akar
menyebar. Setelah itu, bagian tepi cover glass diberi kutek. Preparat
mitosis yang sudah jadi diamati di mikroskop dengan perbesaran 100
x 10. Pengamatan dilakukan pada 10 bidang pandang pengamatan
(Sari, 2010) dan jumlah sel yang bermitosis dihitung.
Indeks mitosis pada sel ujung kecambah tomat dihitung menggunakan
rumus dari Pandey dkk. (1994) yaitu:
IM =
X 100
Keterangan :
IM = Indeks mitosis
b. Pengamatan Panjang dan Lebar Stomata
Pengamatan stomata dilakukan pada tanaman tomat yang berumur 3
minggu. Preparat pengamatan diambil dari permukaan bawah daun
menempelkan kertas label pada bagian permukaan bawah daun tomat,
kemudian ditarik perlahan sampai epidermis lapisan epidermis daun
terlepas dari daun. Lapisan epidermis daun ditaruh di atas gelas objek
dan ditetesi safranin, didiamkan selama beberapa menit. Preparat
kemudian ditetesi glyserin, lalu ditutup cover glass untuk diamati. Di
bawah mikroskop dengan perbesaran 40 x 10 panjang dan lebar
stomata diukur menggunakan mikrometer okuler yang dikalibrasi
dengan mikrometer objektif. Pengukuran lebar dan panjang stomata
dilakukan pada 15 stomata untuk setiap perlakuan. Sedangkan,
penentuan nilai indeks stomata dilakukan dengan menghitung jumlah
sel stomata yang ditemukan dan jumlah sel selain stomata yang
ditemukan pada setiap preparat.
Indeks stomata dihitung menggunakan rumus dari Palit (2008) yaitu:
IS =
X 100
Keterangan :
IS = Indeks stomata
c. Pengamatan Lebar Berkas Pengangkut (Xylem)
Sayatan membujur batang tanaman diambil dari tanaman tomat
berumur 3 minggu. Sayatan yang telah diperoleh ditaruh di atas gelas
objek kemudian ditetesi safranin dan dibiarkan selama beberapa
menit. Setelah itu, preparat ditetesi glyserin dan ditutup dengan cover
glass. Preparat yang telah siap diamati di bawah mikroskop dengan
menggunakan mikrometer okuler yang telah dikalibrasi dengan
mikrometer objektif. Pengukuran lebar berkas pengangkut xylem
dilakukan pada 15 sel xylem pada masing-masing perlakuan.
d. Diameter Sel Parenkim
Sayatan melintang batang tanaman diambil dari tanaman tomat
berumur 4 minggu. Sayatan yang telah diperoleh ditaruh di atas gelas
objek kemudian ditetesi safranin dan dibiarkan selama beberapa
menit. Setelah itu, preparat ditetesi glyserin dan ditutup dengan cover
glass. Preparat yang telah siap diamati di bawah mikroskop dengan
perbesaran 100 x 10. Sel parenkim yang diukur pada masing-masing
perlakuan sebanyak 15 sel. Pengukuran diameter sel parenkim
menggunakan mikrometer okuler yang telah dikalibrasi dengan
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Perlakuan pemaparan medan magnet 0,2 mT tidak memberikan pengaruh
yang nyata terhadap semua parameter yang diamati, perlakuan
perendaman memberikan pengaruh yang nyata pada nilai indeks mitosis
dan diameter parenkim. Perlakuan tanpa perendaman memberikan hasil
yang lebih baik daripada perlakuan perendaman.
2. Interaksi antara perendaman dan lama pemaparan medan magnet
memberikan pengaruh yang nyata pada diameter parenkim dan indeks
mitosis. Interaksi yang paling baik pada diameter parenkim adalah
perlakuan TPM 7. Sedangkan indeks mitosis pada perlakuan PM7.
B. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai keterkaitan usia benih
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh medan magnet
terhadap tanaman dengan tanaman dan kuat medan magnet berbeda.
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh medan magnet
DAFTAR PUSTAKA
Afifah, S. 1990. Pengaruh Kondisi Kulit Benih Terhadap Viabilitas Benih Pada Berbagai Varietas Benih Kedelai (Glycine max (L.) Merr. ). Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor
Agustrina, R. 2008. Perkecambahan dan Pertumbuhan Kecambah Leguminoceae Dibawah Pengaruh Medan Magnet. Prosiding Seminar Hasil Penelitian & Pengabdian kepada Masyarakat. Universitas Lampung. Lampung
Agustrina, R dan Roniyus. 2009. Pengaruh Arah Medan Magnet Terhadap Anatomi Cocor Bebek (Kalanchoe pinnata Pers.). Hasil Penelitian. Jurusan Biologi Fisika FMIPA Universitas Lampung. Lampung.
Andini, A.N. 2011. Anatomi Jaringan Daun dan Pertumbuhan Tanaman Celosia cristata, Catharanthus roseus, Dan Gomphrena globosa Pada Lingkungan Udara Tercemar. Skripsi. Institut Pertanan Bogor. Bogor.
Atmaja, R.P. 2010. Pengaruh Naungan terhadap Indeks Stomata EmpatVarietas dan Satu Genotipe Kedelai [ Glycine max (L.) Merill] . Universitas Negeri Malang. Malang.
Budarsa I.G.K.S., I.W.S. Adnyana, dan I.G. Mahardika. 2010. Studi Paparan Medan Magnet Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) Terhadap Pertumbuhan Sayuran Caisim (Brassica juncea L.). Ecotrophic. Udayana dan Politeknik Negeri Bali. Bali.
Cahyono, B.1998. Tomat. Penerbit Kanisus. Yokyakarta.134 Hlm.
Campbell, N.A., Reece,J.B., dan Mitchell, L.G.. 1999. Biologi Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
Campbell, N.A., Reece,J.B., dan Mitchell, L.G. 2003. Biologi Jilid 2. Erlangga. Jakarta.
Copeland , L. dan M.B. McDonald. 1997. Seed Production Principles and Practices. Chapman and Hall. New York. pp 749
Ernawiati, E. 2007. Pengaruh Medan Magnet Terhadap Pembelahan Sel Akar Umbi Bawang Bombay (Allium Cepa L.). Jurnal Ilmiah MIPA, Vol X, No.2. Bandar Lampung.
Ernawiati, E., Wahyuningsih, S., dan Nofera, E. 2009. Kelainan Mitosis Sel Ujung Akar Umbi Bawang Bombay Akibat Perendaman dalam Ekstrak Umbi Kembang Sungsang (Gloriosa superba L.). Seminar Hasil Penelitian & Pengabdian Kepada Masyarakat. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Fahmi, M. 2006. Laju Pertumbuhan dan Penyerapan Unsur Fe dan N Pada Kecambah Kedelai (Glycine max (L) Merr) yang Dipengaruhi Oleh Perlakuan Kuat Medan Magnet. Skripsi. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Giancoli, D.C. 1998. Fisika Jilid 2. Penerbit Erlangga. Jakarta.
Giancoli, D.C. 2001. Fisika Jilid 2. Penerbit Erlangga. Jakarta.
Hidayat,E. 1995. Morfologi tumbuhan. Jakarta: Depdek gub winatasumita.
Herawati, V. 2008. Fisiologi dan Anatomi Daun Cocor Bebek (Kalanchoe pinnata pers.) di sekitar medan Magnet. Skripsi. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Justice, O.L. dan L.N. Bass. 2002. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. PT RajaGrafindo Persada. Jakarta. pp 466
Kartasaputra, A.G.. 1988. Pengantar Anatomi Tumbuh-tumbuhan, tentang sel dan jaringan. Bina Aksara. Jakarta.
Kimball, J.W. 1991. Biologi. Erlangga . Jakarta.
Lakitan, B. 1995. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. Penerbit Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Lestari, E.G. 2006, Hubungan antara Kerapatan Stomata dengan Ketahanan Kekeringan pada Somaklon Padi Gajahmungkur, Towuti, dan IR 64.
Biodiversitas. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (Balitbiogen). Bogor. Vol. 7: 44-48.
Maynard, G.H. and D.M. Orcott. 1987. The Physiology of Plants Under Stress. John Willey and Sons, Inc, New York.
Noggle, G.R. dan G.J. Fritz.1983. Introductory Plant Physiology. Prentice Hall, Inc, New Jersey.
Onrizal. 2009. Bahan Ajar Silvika, Pertumbuhan Pohon Kaitannya dengan Tanah, Air, dan Iklim. Tidak Diterbitkan. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Palit, J. J. 2008. Teknik Penghitungan Jumlah Stomata Beberapa Kultiver
Kelapa. Hasil Penelitian. Balai Penelitian Kelapa dan Palma Lain. Menado.
Pandey, R., R.Shukla, dan S. Datta. 1994. Chromosome effects of one fungicide (dithane M-45) and two insecticides (aldrex-30 and metacid-50). Cytologia. 59:419-422.
Pertiwi, A. 2011. Pengaruh Lama Pemaparan Medan Magnet Terhadap
Produktivitas Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.). Skripsi. Jurusan Biologi Universitas Lampung . Bandar Lampung.
Powell, A.A. dan S. Matthews. 1973. The damaging effect of water on dry pea embryos during imbibition . J . Exp. Bot. 29:1215-1219.
Powell, A.A. dan S. Matthews 1980. The significant of damage during imbibition to the f ield emergence of pea (Pisum sativum L.) seed. J . Agric. S c i . Camb. 95:35-38.
Pratiwi. 2006. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Pugnaire, F.I., dan J. Pardos. 1999. Constrains by water stress on plant growth. In Passarakli, M. (ed.) Hand Book of Plant and Crop Stress. New York: John Wiley & Sons.
Reitz, J.R., Mildford, F.J. dan Cristy, R.W. 1994. Dasar-dasar Teori Listrik Magnit. Institut Teknologi Bandung. Bandung.
Rugayah, E.A. Widjaja, dan Praptiwi. 2004. Pedoman Pengumpulan Data Keanekaragaman Flora. Pusat Penelitian Biologi, LIPI. Bogor.
Salisbury, F.B., dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid III. Penerbit Institut Teknologi Bandung. Bandung.
Saragih, H., Tobing, J. , dan Silaban, O. 2010. Meningkatkan Laju Pertumbuhan
Kecambah Kedelai Dengan Berbantuan Medan Magnetik Statik. Prosiding
Seminar Nasional Fisika. Universitas Advent Indonesia. Bandung.
Sari, E. N. 2011. Pengaruh Lama Pemaparan Medan Magnet yang Berbeda Terhadap Indeks Mitosis dan Anatomi Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.). Skripsi. Jurusan Biologi Universitas Lampung . Bandar Lampung.
Setyasih, N. 2013. Mitosis Akar Kecambah dan Anatomi Tanaman Tomat
(Lycopersicum esculentum) di Bawah Pemaparan Medan Magnet 0,3 mT .
Skripsi. Universitas Lampung. Lampung
Sitompul, S. M. dan Guritno B. 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman. Gadjah Mada University. Yogyakarta.
Soedojo, P. 2000. Azas-Azas Ilmu Fisika. Gadjah Mada University. Yogyakarta.
Steenis, V. 1997. Flora Untuk Sekolah di Indonesia. Penerbit Pradnya Paramitha. Jakarta.
Supiyanto, 2002. Sains Fisika. Penerbit Erlangga. Jakarta.
Suryani, D., S. Al, dan Ratnawati. 2003. Tanggapan Stomata dan Laju
Transpirasi Daun Vaccinium varingiaefolium (Bl.) Miq. Menurut Tingkat Perkembangan Daun dan Jarak Terhadap Sumber Emisi Gas Belerang Kawah Sikidang Dataran Tinggi Dieng. Seminar Hasil Penelitian. Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta.
Suryo, H. 2008. Sitogenetika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. hal 446.
Sutini. 2011. Analisis Stabilitas Tomat. Universitas Indonesia. Jakarta.
Sutopo, L. 1988. Teknologi Benih. Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya. Penerbit PT. Grasindo Persada. Jakarta.
Sutopo, L. 2002. Teknologi Benih (Edisi Revisi). Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Taiz, L. dan E. Zeiger, 2002. Plant Physiology. Third Edition. Sinauer Associates, Inc., Publishers. Sunderland, Massachusetts. p:25
Tatipata, A., P. Yudono, A. Purwantoro, dan W. Mangoendidjojo. 2004. Kajian Aspek Fisiologi dan Biokimia deteriorasi Benih Kedelai dalam Penyimpanan. Ilmu Pertanian. 11(2):76—87
Tipler, P.A. 2001. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Penerbit Erlangga. Jakarta.
Wulandari. 2011. Pengaruh Medan Magnet pada Biji Jagung (Zea mays L.) terhadap Pertumbuhan. Skripsi. Jurusan Pendidikan Fisika Universitas Jember. Jember.
Lampiran 1. Pengaruh perendaman dan lama pemaparan medan magnet terhadap lebar stomata
Tabel 4. Lebar stomata daun tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
No Perlakuan
201,266 200,199 608,931 202,977
RERATA 20,747 P = perlakuan perendaman selama 15 menit sebelum
pemaparan medan magnet
Tabel 5. Uji homogenitas lebar stomata daun tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Tabel 6. Analisis ragam lebar stomata daun tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Keterangan: * menunjukkan berbeda nyata pada taraf =5% ; ** menunjukkan berbeda nyata pada taraf =1% ;
tn menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf = 5% dan atau =1%.
Kesimpulan: tidak berbeda nyata untuk semua perlakuan Sebar
Keragaman Db JK KT F hitung
F tabel F tabel
a= 5% a= 1%
Kelompok 2 2,938 1,469 2,996tn 3,555 6,013
Perlakuan 9 2,619 0,291 0,594tn 2,456 3,597
Medan Magnet
(M) 4 1,459 0,365 0,744tn 2,928
4,579
Perendaman
(P) 1 0,133 0,133 0,272tn 4,414
8,285
MxP
(Interaksi) 4 1,027 0,257 0,523tn 2,928
4,579
Galat 18 8,825 0,490
Lampiran 2. Pengaruh perendaman dan lama pemaparan medan magnet terhadap panjang stomata
Tabel 7. Panjang stomata daun tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
No Perlakuan
295,601 301,268 909,334 303,111
RERATA 31,247 P = perlakuan perendaman selama 15 menit sebelum
pemaparan medan magnet
Tabel 8. Uji homogenitas panjang stomata daun tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Tabel 9. Analisis ragam panjang stomata daun tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Sebar Keragaman Db JK KT F hitung
F tabel F tabel
a= 5% a= 1%
Kelompok 2 14,729 7,365 6,263tn 3,555 6,013
Perlakuan 9 12,605 1,401 1,191tn 2,456 3,597
Medan Magnet (M) 4 10,263 2,566 2,182tn 2,928 4,579
Perendaman (P) 1 0,116 0,116 0,099tn 4,414 8,285
MxP (Interaksi) 4 2,226 0,557 0,473tn 2,928 4,579
Galat 18 21,166 1,176
Total 29 48,500
Keterangan: * menunjukkan berbeda nyata pada taraf =5% ; ** menunjukkan berbeda nyata pada taraf =1% ;
Lampiran 3.Pengaruh perendaman dan lama pemaparan medan magnet terhadap lebar xylem
Tabel 10. Lebar xylem batang tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
No Perlakuan
292,400 281,400 274,733
RERATA 31,247 29,113 P = perlakuan perendaman selama 15 menit sebelum
pemaparan medan magnet
Tabel 11. Uji homogenitas lebar xylem batang tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Tabel 12. Analisis ragam lebar xylem batang tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Sebar
Keragaman Db JK KT F hitung
F tabel F tabel
a= 5% a= 1%
Kelompok 2 15,919 7,960 2,281tn 3,555 6,013
Perlakuan 9 28,600 3,178 0,911tn 2,456 3,597
Medan
Magnet (M) 4 7,181 1,795 0,514tn 2,928
4,579
Perendaman
(P) 1 2,278 2,278 0,653tn 4,414
8,285
MxP
(Interaksi) 4 19,141 4,785 1,371tn 2,928
4,579
Galat 18 62,818 3,490
Total 29 107,338
Keterangan: * menunjukkan berbeda nyata pada taraf =5% ; ** menunjukkan berbeda nyata pada taraf =1% ;
Lampiran 4. Pengaruh perendaman dan lama pemaparan medan magnet terhadap diameter parenkim
Tabel 13. Diameter parenkim batang tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
926,800 919,600 941,601 2788,001 929,334
RERATA P = perlakuan perendaman selama 15 menit sebelum
pemaparan medan magnet
Tabel 14. Uji homogenitas diameter parenkim batang tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Tabel 15. Analisis ragam diameter parenkim batang tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Sebar
Keragaman Db JK KT F hitung
F tabel F tabel
a= 5% a= 1%
Kelompok 2 25,165 12,583 1,788tn 3,555 6,013
Perlakuan 9 111,250 12,361 1,757tn 2,456 3,597
Medan
Magnet (M) 4 23,986 5,996 0,852tn 2,928
4,579
Perendaman
(P) 1 59,550 59,550 8,463** 4,414
8,285
MxP
(Interaksi) 4 27,714 6,928 0,985tn 2,928
4,579
Galat 18 126,651 7,036
Total 29 263,066
Keterangan: * menunjukkan berbeda nyata pada taraf =5% ; ** menunjukkan berbeda nyata pada taraf =1% ;
- Uji BNT 5 % = 4,557
Perlakuan medan magnet (menit)
Rata-rata diameter parenkim (µm)
TPM7 94,689a
TPM15 94,445a
TPM11 94,289a
TPM31 94,156a
PM11 94,155a
TPM0 94,133a
PM31 92,711ab
PM7 91,222ab
PM0 90,867ab
Lampiran 5. Pengaruh perendaman dan lama pemaparan medan magnet terhadap indeks stomata
Tabel 16. Indeks stomata daun tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
No Perlakuan
278,123 303,331 261,596 843,050 281,017
RERATA P = perlakuan perendaman selama 15 menit sebelum
pemaparan medan magnet
Tabel 17. Uji homogenitas indeks stomata daun tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Tabel 18. Analisis ragam indeks stomata daun tomat pada minggu ke-3 yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Sebar
Keragaman Db JK KT F hitung
F tabel F tabel
a= 5% a= 1%
Kelompok 2 88,347 44,173 3,304tn 3,555 6,013
Perlakuan 9 77,404 8,600 0,643tn 2,456 3,597
Medan
Magnet (M) 4 35,036 8,759 0,655tn 2,928
4,579
Perendaman
(P) 1 0,001 0,001 0,000tn 4,414
8,285
MxP
(Interaksi) 4 42,367 10,592 0,792tn 2,928
4,579
Galat 18 240,648 13,369
Total 29 406,398
Keterangan: * menunjukkan berbeda nyata pada taraf =5% ; ** menunjukkan berbeda nyata pada taraf =1% ;
tn menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf = 5% dan atau =1%
Lampiran 6. Pengaruh perendaman dan lama pemaparan medan magnet terhadap indeks mitosis
Tabel 19. Indeks mitosis akar kecambah tomat yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
No Perlakuan
69,903 68,088 75,375 213,366 71,122
3 PM11
63,456 74,387 67,135 204,978 68,326
4 PM15
63,22 60,328 68,785 192,333 64,111
5 PM31
60,901 62,713 58,517 182,131 60,710
6 TPM0
72,832 63,877 69,045 205,754 68,585
68,269 7 TPM7
70,043 75,257 64,815 210,115 70,038
8 TPM11
70,055 64,38 64,748 199,183 66,394
9 TPM15
71,705 72,042 57,269 201,016 67,005
10 TPM31
69,31 68,7 69,952 207,962 69,321
TOTAL
672,323 662,942 652,932 1988,197 662,732
RERATA P = perlakuan perendaman selama 15 menit sebelum
pemaparan medan magnet
Tabel 20. Uji homogenitas indeks mitosis ujung akar kecambah tomat yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Tabel 21. Analisis ragam indeks mitosis ujung akar kecambah tomat yang diberi perlakuan perendaman dan lama pemaparan medan magnet yang berbeda
Sebar
Keragaman Db JK KT F hitung
F tabel F tabel
a= 5% a= 1%
Kelompok 2 18,807 9,404 0,417tn 3,555 6,013
Perlakuan 9 529,468 58,830 2,610* 2,456 3,597
Medan
Magnet (M) 4 201,168 50,292 2,231tn 2,928
4,579
Perendaman
(P) 1 119,453 119,453 5,300* 4,414
8,285
MxP
(Interaksi) 4 208,848 52,212 2,317tn 2,928
4,579
Galat 18 405,692 22,538
Total 29 953,968
Keterangan: * menunjukkan berbeda nyata pada taraf =5% ; ** menunjukkan berbeda nyata pada taraf =1% ;
Uji BNT taraf α= 5 %
BNT= 8,144
Perlakuan Rata-rata
PM7 71,122a
TPM7 70,038a
TPM31 69,321a
TPM0 68,585a
PM11 68,326a
TPM15 67,005a
TPM11 66,394a
PM15 64,111ab
PM31 60,710b
