KURVA SIGMOID

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kacang hijau merupakan salah satu bahan makanan yang dimakan rakyat Indonesia pada umumnya. Kacang hijau mudah digunakan dan dimasak. Cukup banyak makanan yang divariasi dari kacang hijau (http://id.wikipedia.org, 2008).

Tanaman kacang hijau sudah lama dikenal dan ditanam oleh masyarakat tani di Indonesia. Asal-usul tanaman kacang hiaju diduga dari kawasan India. Nikolai Ivanovich Vaviloc, seorang Ahli botani Soviet, menyebutkan bahwa India merupakan daerah asal sejumlah besar suku (family) leguminosa. Salah satu bukti yang mendukung pendapat Vaviloc adalah ditemukannya plasma nutfah kacang hijau India. Kacang hijau dibawa masuk ke wilayah Indonesia, terjadi pada awal abad ke 17, oleh pedagang China dan Portugis. Pusat penyebaran kacang hijau pada mulanya terpusat di Pulau Jawa dan Bali, tetapi pada tahun 1920-an mulai berkembang di Sulawesi, Sumatera, Kalimantan, dan Indonesia bagiat timur. Daerah sentrum kacang hijau adalah provinsi Sulawesi Selatan, Jawa Timur, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur, Jawa Barat, Jawa Tengah, dan D.I. Yogyakarta (Rukmana, 1997).

Kacang hijau merupakan tumbuhan yang ditanam dengan intensif di India, karena ini merupakan tanaman favorit. Ada 2 macam kultivar. Kultivar kacang hijau dan kultivar kacang kedelai. Kacang hijau direbus agar dapat dimakan. Cara pertama ini di China dan Amerika. Kacang kedelai dapat digunakan sebagai lauk hijau dan makanan utama (Gibbon and Pain, 1985).
Tumbuh di India dengan 6000 kaki dpl. Biasanya di lahan kering. Tumbuhan ini sangat baik di distribusi sampai 30-35 ton per tahun (http://id.wikipedia.org, 2008).

Suatu hasil pengamatan pertumbuhan tanaman yang paling sering dijumpai khususnya pada tanaman setahun adalah biomassa tanaman yang menunjukkan pertambahan mengikuti bentuk S dengan waktu yang dikenal dengan nama model sigmoid (Sitompul dan Garitmo, 1995).

Ada 2 tipe dari kacang yang digunakan sebagai sayur yaitu Phaseolus vulgaris dan Phaseolus lunatus. Phaseolus vulgaris berada di Utara dan Selatan Amerika, dan sekarang berada di Eropa (Barden dkk, 1987).

Tidak semua spesies dari Phaseolus dapat menjadi nutrisi bagi manusia, beberapa dari jenis itu hanya digunakan untuk berbagai kondisi saja. Kacang-kacang itu ada di California,USA. Akan tetapi itu di import oleh Eropa, terutama daerah Mediterania (Klages, 1961).

Dikenal di India sebagai mung. Sangat terkenal dimana saja dengan warna hijau, coklat, bahkan hitam (Masefield, 1949).

Karakteristik kacang hijau yang secara alamiah toleran kekeringan dan berumur genjah menunjukkan bahwa kacang hijau pada lahan kering akan ditanam pada musim kemarau sesudah komoditas utama, yaitu padi gogo atau jagung. Kacang hijau ditanam sebagai tanaman ketiga untuk lahan kering berikilik basah dengan pola padi gogo-jagung-kacang hijau. Pada lahan kering beriklim kering ditanam dengan pola jagung-kacang hijau, atau kacang tanah-kacang hijau (Sinar tani edisi 23-29 Mei, 2007).

Tujuan Percobaan

Adapun tujuan percobaan dari pertumbuhan kurva sigmoid adalah untuk mengetahui pola pertumbuhan tanaman kacang hijau (Phaseolus radiatus).

Kegunaan Percobaan

- Sebagai salah satu syarat untuk dapat mengikuti praktikal test di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
- Sebagai bahan informasi bagi yang membutuhkan.















TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman

Menurut Rukmana (1997), tanaman kacang hijau termasuk suku (family) leguminoseae yang banyak varietasnya. Kedudukan tanaman kacang hijau dalam taksonomi tumbuhan diklasifikasikan sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Subdivisio : Angiospermae
Kelas : Dicotyledoneae
Ordo : Leguminales
Family : Leguminoseae
Genus : Phaseolus
Spesies : Phaseolus radiatus L.

Perakaran tanaman kacang hijau bercabang banyak dan membentuk bintil-bintil (nodula) akar. Makin banyak nodula akar, makin tinggi kandungan nitrogen (N) sehingga menyuburkan tanah (Rukmana, 1997).

Batang tanaman kacang hijau berukuran kecil, berbulu, berwarna hijau kecoklat-coklatan atau kemerah-merahan, tumbuh tegak mencapai ketinggian 30 – 110 cm dan bercabang menyebar kesemua arah (Rukmana, 1997).

Daun kacang hijau termasuk daun majemuk dengan tiga helaian anak daun. Helaian daun berwarna hijau, berbentuk oval yang berujung lancip (Najiyanti dan Danarti, 1999).
Kacang hijau termasuk berbunga sempurna. Bunganya berbentuk kupu-kupu berwarna kuning. Bunga ini keluar pada umur 29-40 hari. Setelah penyerbukan, bunga akan berkembang menjadi buah (Najiyanti dan Danarti, 1999).

Menghasilkan polong sepanjang 5-10 cm dan diameter 0,5 cm yang matang dalam waktu 20 hari setelah berbunga. Polong umumnya mengandung sedikitnya 10 biji kecil lonjong hingga bundar, berwarna hijau tua kekuningan atau kunig (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).

Bijinya berbentuk bulat, seberat 0,5-0,8 mg, berwarna hijau atau coklat kekuning-kuningan. Buah ini matang pada umur 56-100 hari tergantung dari varietasnya (Najiyanti dan Danarti, 1999).

Syarat tumbuh

Iklim

Curah hujan optimal 50-200 mm/ bulan. Temperatur 25-27 oC, dengan kelembaban udara 50-80 % dan cukup mendapat sinar matahari (http://sulsel.litbang.deptan.go.id, 2008).

Pengaruh cahaya terhadap tumbuhan secara luas telah banyak diselidiki. Pengaruh cahaya yang paling nyata dapat dilihat dengan membandingkan 1 macam tumbuhan yang tumbuh dalam keadaan gelap dan dalam keadaan cahaya normal (Tjitrosomo, 2005).









Tanah

Hampir semua jenis tanah pertanian cocok untuk budidaya tanaman kacang hijau. Jenis tanah yang di kehendaki tanaman kacang hijau adalah liat berlempung atau tanah berlempung yang banyak mengandung bahan organik, seperti tanah podsolik merah kunig, latosol. hal yang terpenting dalam pemilihan kacang hijau adalah tanahnya subur dan gembur, banyak mengandung bahan organik humus, aerasi, dan drainasenya baik, serta mempunyai pH 5,8 – 6,5. Untuk tanah pH lebih rendah dari 5,8 dilakukan pengapuran (Rukmana, 1997).

Tanah hitam cenderung tanah ringan dan padat, yang dapat juga tumbuh pada tanah aluvial jika ditanam cukup dalam. Tanaman kacang hijau dapat tumbuh pada hutan hujan tropis dengan pH 4,3 – 8,1 (Duke, 1981).

Tanaman kacang hijau mengkehendaki tanah yang tidak terlalu berat. Artinya, tanah tidak terlalu banyak mengandung tanah liat. Tanah dengan kandungan bahan organik tinggi sangat disukai oleh kacang hijau (Purwono, 2008).

Pertumbuhan dan Perkembangan

Bagi seorang pengusaha benih, perkecambahan biji terjadi ketika radikula muncul dari kulit biji dalam kondisi baku suatu uji perkecambahan. Bagi seorang petani, perkecambahan terjadi ketika bibit muncul dari tanah. Tetapi, pakar fisiologi memandang perkecambahan sebagai proses yang menyebabkan suatu biji yang tidak aktif mengalami perkembangan sedemikian rupa sehingga akan memunculkan suatu semai. Ini meliputi pengambilan air yang disbut imbibisi, mobilisasi persediaan cadangan makanan di dalam biji dan berlangsungnya kembali pertumbuhan dan perkembangan embrio untuk membentuk struktur tunas dan akar semai (Goldsworthy dan Fisher, 1992).

Pertumbuhan dan perkembangbiakan tanaman merupakan proses yang penting dalam kehidupan dan perkembangbiakan suatu spesies. Pertumbuhan dan perkembangan berlangsung secara terus-menerus sepanjang daur hidup, bergantung pada tersedianya meristem, hasil asimilasi, hormon, dan substansi pertumbuhan lainnya, serta lingkungan yang mendukung (Gardner dkk, 1991).

Pola pertumbuhan ini, dengan variasi yang besar dalam kepentingan nilai berat kering, dalam keserasian kurva dan dalam skala waktu yang digunakan, biasa terjadi pada tanaman tahunan yang ditanam atau tumbuh dalam lingkungan produktif. Dalam tanaman parenial, pola ini pada mulanya serupa, tetapi kemudian setidak-tidaknya pada iklim sedang kenaikan berat kering terus berlangsung dalam seperentelan langkah tahunan yang mungkin diselingi periode pertumbuhan negatif. Biasanya keadaan lingkungan mempengaruhi kebesaran tumbuhan pada setiap tahap (Heddy, 2001).

Kurva pertumbuhan berbentuk S (Sigmoid) yang ideal, yang dihasilkan oleh banyak tumbuhan setahun dan beberapa bagian tertentu dalam tumbuhan setahun maupun bertahunan. Kurva menunjukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dari waktu (t). Tiga fase utama biasanya mudah dikenali: fase logaritmik, fase linier, dan fase penuaan. Fase logaritmik, ukuran (v) bertambah secara eksponensial saejalan dengan waktu (t). Ini berarti bahwa laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan ukuran organisme. Semakin besar organisme, maka semakin cepat ia tumbuh. Fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada laju maksimum selama beberapa waktu lamanya. Fase penuaan, dicirikan dengan laju pertumbuhan yang menurun, saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Salisbury dan Ross, 1995).

Suatu hasil pengamatan pertumbuhan tanaman, tanaman yang paling sering dijumpai khususnya pada tanaman setahun adalah biomassa tanaman, yang menunjukkan pertambahan mengikuti bentuk S dengan waktu yang dikenal dengan nama model sigmoid. Biomassa tanaman mula-mula meningkat perlahan (pada awal pertumbuhan), kemudian cepat dan akhirnya sampai dengan pertambahan ukuran tanaman (Sitompul dan Garitmo, 1995).















BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Percobaan

Percobaan ini dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian ± 25 m dpl. Percobaan dilakukan pada hari Rabu tanggal 21 Agustus 2008 pada pukul 15.00 WIB sampai selesai.

Bahan dan Alat Percobaan

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah benih kacang hijau sebagai objek percobaan, pasir sebagai media tanam, top soil sebagai media tanam, kompos sebagai media tanam dengan perbandingan (1 : 1 : 1), dan polybag sebagai media tanam.

Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah cangkul untuk mengolah tanah, meteran untuk mengukur lahan, gembor untuk menyiram tanaman, pacak untuk menandai lahan, tali plastik untuk menandai petak lahan, buku data sebagai tempat menulis data, penggaris sebagai penggaris buku data, dan pulpen untuk menulis data.

Prosedur Percobaan

- Diisi media kedalam polybag yaitu campuran top soil, pasir, dan kompos dengan perbandingan 1 : 1 : 1.
- Direndam benih yang hendak ditanam dalam air selama 15 menit.
- Dibersihkan lahan dari gulma dan disusun batu bata sebanyak 4 buah dengan 2 batu bata sebagai ganjaran tiap polybag.
- Ditanam benih yang sudah direndam pada polybag sebanyak 3 benih.
- Diamati jumlah daun (helai) dan tinggi tanaman (cm) tiap minggu.
- Dicatat data dan digambar grafiknya.



















HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Komoditi : Kacang hijau (Phaseolus radiatus L.)
Parameter : Tinggi Tanaman (cm)


MST SAMPEL
TOTAL
RATA-RATA
I II
Minggu I 10,5 9.5 20 10
Minggu II 14,1 20.2 34.3 17.15
Minggu III 25.5 28.5 54 27
Minggu IV 26 48.9 74.9 37.4
Minggu V 44.5 50 94.5 37.25
Minggu VI 47 54 101 50.5
Minggu VII 50 58.3 108.3 54.15
Minggu VIII 50 58.3 108.3 54.15
Minggu IX 50 58.3 108.3 54.15

Komoditi : Kacang hijau (Phaseolus radiatus L.)
Parameter : Jumlah daun (pasang)


MST SAMPEL
TOTAL
RATA-RATA
I II
Minggu I 1 pasang 1 pasang 2 pasang 1 pasang
Minggu II 4 pasang 4 pasang 8 pasang 4 pasang
Minggu III 5 pasang 5 pasang 10 pasang 5 pasang
Minggu IV 3 pasang 7 pasang 10 pasang 5 pasang
Minggu V 5 pasang 7 pasang 12 pasang 6 pasang
Minggu VI 6 pasang 8 pasang 14 pasang 7 pasang
Minggu VII 7 pasang 9 pasang 16 pasang 8 pasang
Minggu VIII 7 pasang 9 pasang 16 pasang 8 pasang
Minggu IX 6 pasang 8 pasang 14 pasang 7 pasang

Pembahasan

Dari hasil percobaan, pada parameter tinggi tanaman didapat tinggi tanaman jagung paling tinggi hanya sampai 107 cm saja, karena tanaman ini merupakan tanaman yang tegak. Hal ini sesuai dengan literatur Rubatzky dan Yamaguchi (1998) yang menyatakan bahwa tanaman ini merupakan tanaman tahunan tegak dengan tinggi 0,5 – 2 m.

Dari hasil pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan tanaman jagung (zea mays) pada parameter tinggi tanaman, diperoleh hasil pengamatan minggu I tinggi tanaman 21 cm dan pada tinggi minggu II tinggi tanaman 47 cm, laju pertumbuhan masih cepat karena masih didalam tahap awal pertumuhan. Pada minggu III, IV, V, tiba-tiba tinggi tanaman berubah dengan lambat yaitu 65 cm; 75 cm; dan 80 cm. Akan tetapi pada minggu VII, VIII, IX, pertumbuhan jagung menjadi konstan 111 cm. Hal ini sesuai dengan literatur Sallisburry and Ross (1992) yang menyatakan bahwa biomassa tanaman mula-mula meningkat cepat (pada awal pertumbuhan), kemudian lambat dan akhirnya perlahan sampai konstan dengan pertambahan ukuran tanaman.

Dari pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan tanaman jagung (zea mays) pada parameter jumlah daun mulai dari minggu I sampai minggu IV adalah konstan atau tetap, karena pertumbuhannya dari minggu ke minggu selalu bertambah ± 2 pasang. Hal ini sesuai dengan literatur Salisbury dan Ross (1992) yang menyatakan bahwa didalam pertumbuhan dan perkembangan dikenal 3 fase, yaitu fase logaritmik, fase linier, dan fase penuaan. Sehingga dari pengamatan yang dilakukan disimpulkan bahwa parameter jumlah daunnya adalah fase linier karena pertambahan ukuran berlangsung secara konstan atau tetap.

Dari hasil percobaan yang dilakukan dengan menggunakan tanaman jagung (zea nmays) pada parameter tinggi tanaman dimulai dari minggu I dengan tinggi tanaman 21 cm, lalu pada minggu II 47 cm, dan minggu III 65 cm, sampai pada minggu IV 75 cm, minggu VI 85 cm, minggu VII 91cm. Tinggi tanaman pada awal minggu hanya bertambah banyak di minggu II, tetapi pada minggu-minggu berikutnya tinggi tanaman bergerak lambat. Ini disebabkan karena organisme semakin besar maka laju pertumbuhan semakin cepat dan dapat disimpulkan mengalami fase logaritmik. Hal ini sesuai dengan literatur Salisbury dan Ross (1992) yang menyatakan bahwa pada fase logaritmik ukuran (v) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti bahwa laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tetapi kemudian meningkat terus. Laju cepat ia tumbuh.

Dari hasil percobaan dan pada kurva parameter jumlah daun, dilihat pada minggu awal sampai dengan minggu I terjadi penambahan 2 pasang daun, pertumbuhan tanaman masih lambat pada minggu ini, pola pertumbuhan ini dikatakan dengan fase logaritmik. Sedangkan pada minggu II, III, IV, dan IV terjadi penambahan jumlah daun yang konstan ± 2 pasang pada setiap minggunya, pada minggu II jumlah daun 4 pasang, minggu III 6 pasang, minggu IV 9 pasang, dan minggu V sebesar 8 pasang, pola pertumbuhan ini dikatakan dengan fase linier karena jumlah daun yang bertambah konstan. Dan pada minggu VII, VIII, IX jumlah daun tetap dan tidak bertambah. Pada minggu VII jumlah daun 8 pasang, minggu VIII 8 pasang, dan minggu IX 9 pasang, pola ini disebut dengan fase penuaan dimana laju pertumbuhan sudah mulai menurun dan tidak terjadi kenaikan lagi. Hal ini sesuai dengan literatur Salisbury dan Ross (1995) yang menyatakan bahwa 3 fase utama biasanya mudah dikenali yaitu fase logaritmik, fase linier, dan fase penuaan. Dimana fase logaritmik adalah laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tetapi meningkat terus. Sedangkan fase linear, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada laju maksimum selama beberapa waktu lamanya. Dan fase penuaan, dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua.
















KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Pada parameter tinggi tanaman, data paling tinggi terdapat sampai minggu IX yaitu 50 cm.
2. Pada parameter tinggi tanaman, minggu I sampai minggu II laju pertumbuhan masih lambat, yaitu dari 10.5 cm sampai ke 14.1 cm.
3. Pada parameter jumlah daun, minggu I sampai minggu IV tumbuhan mengalami fase linier dimana pertumbuhan daun di tiap minggunya konstan ± 4 pasang.
4. Pada parameter tinggi tanaman dimulai minggu I dengan tinggi rata-rata 10.5 cm lalu minggu II 14.1 cm, minggu III 25.5 cm, minggu IV 26 cm, minggu V 44.5 cm, dan minggu VI 50 cm, semakin besar tanaman semakin cepat pertumbuhannya.
5. Pada parameter jumlah daun, minggu 0 sampai minggu II merupakan fase logaritmik, minggu II sampai minggu V merupakan fase linier, dan minggu VII sampai minggu IX masuk dalam fase penuaan.

Saran

Sebaiknya pada saat mengambil data, dilakukan pengukuran tinggi tanaman dan penghitungan jumlah daun lebih teliti agar didapati hasil yang akurat.



DAFTAR PUSTAKA

Barden, J.A; Halfacre, R.G; dan Parrish, D.J., 1987. Plant Science. Mc.Graw-Hill, USA.

Duke, J.A., 1981. Handbook of Legumens of Word Economic Importance. Plenum-press, New York.

Gardner, F.P; Pearce, R.B; dan Mitchell, R.L., 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Diterjemahkan oleh Herawati Susilo. UI-Press, Jakarta.

Gibbon, D dan Pain, A., 1985. Crops of The Driver Regions of The Tropics. Longman Group, New York.

Goldsworthy, P.R dan Fisher, M.M., 1992. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik. UGM-Press, Yogyakarta.

Heddy, S., 2001. Ekofisiologi Tanaman. PT.Raja Grafindo Persada, Jakarta.

http://id.wikipedia.org. 2008. Kacang Hijau. Diakses tanggal 19 oktober 2008.

http://sulsel.litbang.deptan.go.id. 2008. Budidaya Kacang Hijau. Diakses pada tanggal 19 oktober 2008.

Klages, K.H.W., 1961. Ecological Crop Geography. The MacMillan Company, New York.

Masefield, G.B., 1949. A Handbook of Tropical Agriculture. At The Clarendon Press, Oxford.

Najiyanti, S dan Danarti., 1999. Palawija Budidaya dan Analisa Usaha Tani. Penebar Swadaya, Jakarta.

Purwono. 2008. Kacang Hijau. Penebar Swadaya, Jakarta.

Rubatzky, V.E dan Yamaguchi, M., 1998. Sayuran Dunia. ITB-Press, Bandung.

Rukmana, R., 1997. Kacang Hijau. Kanisius, Jakarta.

Salisbury, F.B dan C.W. Ross., 1995. Fisiologi Tumbuhan. Edisi keempat. ITB-Press, Bandung.

Sinar Tani. 2007. Alternatif yang Menguntungkan Ditanam di Lahan Kering. Sinar Tani, Jakarta.

Sitompul, S.M dan Garitmo, B., 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman. UGM-Press, Yogyakarta.

Tjitrosomo, S.S., 2005. Botani Umum 2. Angkasa, Bandung.






















GRAFIK KURVA SIGMOID



Keterangan :
1. Fase penuaan, dimana laju pertumbuhan sudah mulai menurun. Terjadi pada minggu VII sampai minggu IX.
2. Fase Logaritmik, dimana laju pertumbuhan masih lambat. Terjadi pada minggu I dan minggu II.
3. Fase Linier, dimana laju pertumbuhan konstan. Terjadi pada minggu III sampai minggu VI.



Keterangan :
1. Fase penuaan, dimana laju pertumbuhan sudah mulai menurun. Terjadi pada minggu VI sampai minggu IX.
2. Fase Logaritmik, dimana laju pertumbuhan masih lambat. Terjadi pada minggu 0 sampai minggu I.
3. Fase Linier, dimana laju pertumbuhan konstan. Terjadi pada minggu II, sampai minggu V.





LAMPIRAN