LAPORAN PRAKTIKUM GENETIKA TUMBUHAN ACARA 1 PENGAMATAN PERILAKU KROMOSOM

LAPORAN PRAKTIKUM

GENETIKA TUMBUHAN

 

ACARA I

PENGAMATAN PERILAKU KOMOSOM

 

 

 

 

Oleh :

Nama              : Maratus Sholihah

NIM                : A1D015073

Rombongan   : 3

PJ Asisten      : Odi Gita Pradana

  Ahmad Zamzuri

 

 

 

 

 

 

KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

2016

 

I. PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Sel merupakan unit dasar kehidupan. Reproduksi sel adalah proses memperbanyak jumlah sel dengan cara membelah diri baik pada organisme uniseluler maupun multiseluler Pembelahan sel pada organisme uniseluler merupakan suatu cara organisme untuk melestarikan jenisnya. Sedangkan, bagi organisme multiseluler, pembelahan sel menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan organisme. Misalnya, pada manusia, sel-sel memperbanyak diri sehingga tubuh manusia tersebut menjadi besar dan tinggi. Selain itu reproduksi sel pada organisme multiseluler juga menghasilkan sel-sel gamet yang berguna pada saat perbanyakan secara generatif (reproduksi organisme melalui proses perkawinan). Reproduksi sel merupakan proses penggandaan mater genetik (DNA) yang terdapat di dalam nukleus. Sehingga menghasilkan sel-sel anakan yang memiliki materi genetik yang sama.

Pembelahan secara mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi melalui tahapan-tahapan tertentu. Pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anakan. Setiap sel anakan mengandung jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Pembelahan mitosis terjadi pada sel eukariotik. Jika sel induk yang membelah mengandung kromosom diploid (2n), sel anakan yang dihasilkan dari pembelahan mitosis adalah dua sel anakan yang juga diploid (2n). Dengan kata lain, pembelahan mitosis menghasilkan dua sel anakan identik. Pembelahan mitosis terjadi selama pertumbuhan dan reproduksi aseksual. Pada hewan dan manusia, mitosis terjadi pada sel meristem somatis(sel tubuh yang masih muda) yang mengalami pertumbuhan dan perkembangan.

Pengamatan secara langsung terhadap aktivitas pembelahan kromosom dapat membantu mengimajinasikan suatu siklus sel. Pembelahan sel tubuh pada siklus mitosis terdiri atas beberapa tahap diantaranya profase, metafase, anafase, dan telofase sehingga membentuk sel baru dan terjadi pertumbuhan makhluk hidup. Perlu diperhatikan saat pengamatan berlangsung agar dapat melihat kromosomnya, maka dilakukan pengamatan saat sel sedang aktif membelah dan pengujiannya dibawah mikroskop. Praktikum ini, digunakan ujung akar bawang merah. Bawang merah sangat menolong dalam mempelajari analisis mitosis karena memiliki kromosom yang besar, jumlah kromosom yang tidak terlalu banyak, mudah didapatkan, dan mudah dilakukan.

 

 

B.  Tujuan

            Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui perilaku kromosom pada pembelahan mitosis.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel disimpan. Kata kromosom berasal dari kata khroma yang berarti warna dan soma yang berarti badan Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer / kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengan kromosom yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah (sepasang). Sastrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa kromosom merupakan alat transportasi materi genetik (gen atau DNA) yang sebagian besar bersegregasi menurut hukum Mendel, sedangkan Masitah (2008) menjelaskan bahwa kromosom adalah susunan beraturan yang mengandung DNA yang berbentuk seperti rantai panjang. Setiap kromosom dalam genom biasanya dapat dibedakan satu dengan yang lainnya oleh beberapa kriteria, termasuk panjang relatif kromosom, posisi suatu struktur yang disebut sentromer yang memberi kromosom dalam dua tangan yang panjangnya berbeda-beda, kehadiran dan posisi bidang (area) yang membesar yang disebut knot (tombol) atau kromomer. Selain itu, adanya perpanjangan arus pada terminal dan material kromatin yang disebut satelit, dan sebagainya (Suprihati et.al., 2007).

Kromosom dibedakan atas autosom (kromosom pada sel somatik) dan kromosom pada sel kelamin (Suryo, 1994). Pembelahan sel yang terjadi pada sel somatik disebut mitosis dan pembelahan yang terjadi pada sel kelamin disebut meiosis. Setjo (2004) menjelaskan bahwa mitosis merupakan pembelahan inti yang berhubungan dengan pembelahan sel somatik, dimana terdapat beberapa tahap didalamnya, yaitu: interfase, profase, metakinesis, metafase, anafase, dan telofase. Menurut Suryo (1994) fase pada mitosis terdiri dari interfase, profase, metafase, anafase, dan  telofase.

Pada mitosis, bahan inti sel terbagi sedemikian rupa sehingga dari satu sel dihasilkan dua buah sel nakan yang masing-masing memiliki safat-sifat genetic sama. Mitosis berlangsung pada semua sel, kecuali pada sel-sel yang akan menajdi sel kelamin. Mitosis dibedakan atas 5 fase, ialah interfase, profase, metaphase, anaphase, dan telofase. Agar supaya kita mudah mengikuti jalannya pembelahan inti, sebaiknya kita menggunakan sebuah sel yang intinya mengandung 4 kromosom saja, yang semuanya berbentuk batang lurus. Dua kromosom yaitu satu panjang dan satu pendek berasal dari ibu, sehingga membawa bahan genetic dari ibu. Dua kromosom lainnya yang diarsir yaitu satu panjang dan satu pendek yaitu berasal dari ayah, sehingga membawa bahan genetic dari ayah. Dua kromosom yang panjang adalah serupa satu sama lain, demikian pula yang pendek. Satu pasang kromosom yang serupa dinamakan kromosom homolog. Jadi sel yang menagndung 4 kromosom itu memiliki dua pasang kromosom homolog (Suryo, 1990).

Mitosis adalah pembelahan sel dimana berlangsung pembelahan dan pembagian nukleus beserta  kromosom-kromosom yang terdapat di dalamnya (Suryo, 1994). Berbagai kejadian yang terdapat selama mitosis dibagi dalam empat tahap/fase yang beruurtan: profase, ,etafase, anafase, dan telofase. Masa diantara pembelahan-pembelahan disebut interfase. Sel somatik terjadi pembelahan mitosis yang menghasilkan jumlah kromosom yang sama persis dengan induknya. Penting untuk menyadari fase-fase ini hanyalah cara yang mudah untuk memberikan pengertian atau bentuk mitosis. Proses sebenarnya meliputi urutan kejadian yang berkesinambungan yang melebur sesamanya dengan rapidan teratur atau mulus-mulusnya (Kimball, 1987).

Akar bawang merah (Alium ascalonicum) merupakan bahan yang di gunakan untuk pengamatan perilaku kromosom.  Bawang merah merupakan tanaman semusim yangmempunyai jumlah kromosom 2n = 16. Akar bawang merah di gunakan untuk pengamatan praktikum karena jumlah kromosom yang tidak terlalu banyak dapat lebih mudah untuk menganalisis terjadinya pembelahan mitosis pada tanaman (Setjo, 2004).

III. METODE PRAKTIKUM

A.    Alat dan Bahan

Bahan yang di gunakan pada acara I adalah akar bawang merah, larutan 45% COOH, larutan HCl dan larutan aceto orcein.  Sedangkan alat yang di gunakan pada acara I yaitu kaca preparat, cover glass, beker glass, penangas air, pembakar bunsen, mikroskop dan jarum.

B.     Prosedur Kerja

1.      Umbi bawang merah yang bagus dan sehat di pilih dan di kecambahkan di air sampai muncul akar.

2.      Akar bawang merah dicuci dengan air sampai bersih.

3.      Ujung akar bawang dipotong sepanjang kurang lebih 1 cm

4.      Ujung akar bawang merah difiksasi dengan menggunakan larutan 45% COOH selama kurang lebih 10 menit.

5.      Bahan di maserasi dengan campuran larutan HCl dan COOH dengan perbandingan 3:1 pada suhu 30 C selama kurang lebih 3 menit.

6.      Ujung akar bawang merah di ambil 1 mm dan di letakkan di atas gelas preparat.

7.      Pewarnaan dilakukan dengan aseto arcein (larutan staining)

8.      Ujung akar bawang merah ditutup dengan  gelas penutup (cover glass) dan dihancurkan dengan cara di tekan.

9.      Preparat dilewatkan di atas nyala api bunsen.

10.  Preparat diamati di bawah mikroskop.

 

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A.      Hasil

B. Pembahasan

Kromosom adalah benang-benang yang terdapat pada inti sel yang berfungsi membawa DNA yang bersifat bawaan dan berisi tentang sebagian besar informasi untuk aktivitas regulasi sel (Zamariola et al. 2014). Kromosom akan tampak jelas pada sel yang aktif membelah. Jumlah kromosom di dalam inti sel dari berbagai organisme berbeda-beda (Sekar dan Tofan, 2014). Kromosom merupakan unit dasar kehidupan yang di dalamya terdapat material genetik yaitu DNA yang mengontrol seluruh aktifitas hidup, termasuk metabolisme dan penuruna sifat (Cummings, M. R. & Klug W. S. 1994).

Kromosom adalah bagian yang terdapat dalam inti sel dan membawa informasi genetic berupa gen. Pembelahan mitosis merupakan proses pembelahan yang menghasilkan sel anakan yang identik maupun yang berbeda dengan induknya . Pembelahan mitosis bahan inti sel terbagi sehingga dari satu sel dihasilkan dua buah sel anakan yang masing-masing memiliki sifat yang sama. Mitosis mempertahankan pasangan kromosom melalui pembelahan inti dari sel somatis secara berturut-turut. Proses ini terjadi bersama-sama dengan pembelahan sitoplasma dan bahan-bahan di luar inti sel (sitokinesis). Proses ini mempunyai peran penting dalam proses pertumbuhan makhluk hidup, sebagai pengganti sel yang rusak, dan menjaga agar faktor genetik tetap (Crowder,1986).

Kromosom digambarkan seperti sosis dan garis yang mengitari tepinya, meskipun mirip sosis namun mempunyai membran yang menutupinya. Kromosom memiliki area yang luas tersusun dari serat-serat yang menggulung yang terlihat seperti jari-jari lingkaran, yang dapat dideteksi saat kromosom dalam keadaan padat ketika pembelahan mitosis dan meiosis (Lloyd, 1992). Di bawah mikroskop kromosom terlihat berbeda dalam hal ukuran dan morfologi antar spesies. Setiap kromosom mempunyai wilayah khusus dengan beberapa tangan yang panjang terlihat seperti terdesak. Bagian ini disebut dengan sentromer atau kinetokor yang berperan penting dalam aktifitas kromosom pada saat sel membelah dan menempatkannya satu dari empat posisi dari empat kromosom (Russel, 1994).

Fase mitosis dinamakan fase M yang meliputi 4 tahap pembelahan yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Pada tahap ini terjadi kariokinesis yang diikuti sitokinosis. Pembelahan mitosis terjadi pada pertumbuhan embrio, pergantian sel yang rusak serta penyembuhan luka. Mitosis melibatkan bagian-bagian sel, seperti kromosom, nukleus, sentriol, dan spindel(Anna, 1987).

Pada mitosis setiap induk yang diploid (2n) akan menghasilkan dua buah sel anakan yang masing-masing tetap diploid serta memiliki sifat keturunan yang sama dengan sel induknya. Proses terjadinya mitosis dibagi menjadi 5 fase yaitu :

1.      Interfase, adalah fase dimanainti sel nampak keruh dan nampak benang-benang kromatin yang halus, kromosom yang diduplikasi pada fase S belum terlihat secara individual karena belum terkondensasi.

2.      Profase, adalah fase diamana benang-benang kromatin memendek dan menebal, dan terbentuk kromosom. Gelendong mitotik mulai terbentuk , setiap kromosom terduplikasi tampak sebagai kromatid identik yang tersambung pada sentromernya dan sepanjang lengannya oleh kohesin dan di tandai dengan hilangnya nukleus dan diganti dengan mulai tampaknya pilin-pilinan kromosom yang terlihat tebal.

3.      Metafase, adalah fase dimana kromosom-kromosom menempatkan diri dibidang tengah sel. Dengan terbentuknya gelendong pembelahan yang dibentuk oleh mikrotubula. Gelendong ini membentuk kutub-kutub pembelahan tempat sentromer mikrotubula bertumpu.

4.       Anafase, adalah fase dimana sentromer membelah dan kedua kromatid memisahkan diri dan bergerak menuju kutub dari sel yang berlawanan. Tiap kromatid hasil pembelahan memiliki sifat yang sama dengan sel induknya, sejak saat itu kromatid-kromatid tersebut menjadi kromosom baru.

5.      Telofase, adalah tahap terakhir saat nukleus-nukleus anakan terbentuk dan sitokinesis telah dimulai. Pada tiap kutub sel terbentuk stel kromosom yang identik. Selaput gelendong inti lenyap dan dinding inti terbentuk lagi. Kemudian plasma sel terbagi lagi menjadi dua bagian, atau biasa disebut sitokinesis. Pada sel tumbuhan sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah-tengah sel (Pharmawati,2015).

Pembelahan sel marupakan kegiatan suatu sel membentuk sel anak melalui pembelahan. Setiap makhluk hidup selalu melakukan pembelahan sel baik untuk pertumbuhan maupun untuk membentuk sel gamet agar mendapatkan keturunan, tak terkecuali tumbuhan. Tumbuhan melakukan pembelahan sel dengan tujuan untuk pertumbuhan dan mendapatakan keturunan yang sama dengan induknya. Di bidang genetika tumbuhan pembelah sel dapat diamati dan dapat pula dilakukan rekayasa genetik untuk mendapatkan keturunan yang lebih baik dari induknya.

Pada praktikum pembelahan sel ini, dilakukan fiksasi terhadap preparat yang akan diamati dengan tujuan untuk menghentikan proses metabolisme secara cepat, mencegah kerusakan jaringan, mengawetkan komponen sitologis dan histologis. Maserasi dilakukan untuk melunakkan jaringan akar bawang merah yang di amati. Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum pembelahan sel adalah akar bawang merah sebagai bahan percobaan untuk melihat proses pembelahan mitosis dikarenakan dinding sel akar bawang merah terdiri dari lapisan senyawa-senyawa yang mudah ditembus oleh larutan fiksatif dan pewarna, sehingga dengan metode fiksatif dan pewarnaan yang sederhana ujung akar bawang merah yang sedang aktif membelah mudah untuk diamati. Larutan 45 % CH₃COOH berfungsi untuk meluruhkan organel sel. Aseto orcein berfungsi sebagai pewarna preparat agar komponen pada akar bawang merah dapat menyerap warna sehingga memudahkan dalam pengamatan. Campuran larutan HCL dan CH₃COOH dengan perbandingan 3;1 berfungsi untuk melunakkan jaringan akar bawang merah yang diamati.

Menurut Margono (1973), waktu yang tepat dalam melakukan pemotongan akar bawang merah yaitu pada pukul 00:00 karena banyak sel yang mengalami aktivitas dengan rentangan 5 menit sebelum dan sesudah pukul 00:00. Dengan dipotongnya akar bawang pada jam-jam tersebut sehingga diharapkan akan potongan akar yang mengandung banyak sel-sel yang sedang melakukan aktivitas mitosis. Namun jika tidak mungkin melakukan pengamatan pada tengah malam, potongan akar bawang tersebut difiksasi dengan 45% CH₃COOH, fungsi dari fiksasi ini adalah untuk menghentikan aktivitas mitosis dan mempertahankan kondisi sel-sel akar bawang sebagaimana saat dipotong.

Berdasarkan Campbell (1987), proses mitosis pada akar bawang merah terjadi pada pukul 00.00 WIB. Proses mitosis pada tanaman umumnya terjadi selama antara 30 menit sampai beberapa jam  dan merupakan bagian dari suatau proses yang berputar dan terus-menerus (melalui fase-fase yang terus berjalan). Jadi, Pemotongan yang tepat pada akar bawang merah adalah Ketika akan mengamati langsung dalam mikroskop, jangan sampai melebihi dari 30 menit.

Berdasarkan praktikum yang dilakukan diketahui bahwa pada pembelahan mitosis terdapat empat tahap utama, yaitu:

1.      Tahap profase

Tahap ini merupakan permulaan dari mitosis yang ditandai dengan beberapa perubahan.  Nukleolus mulai menghilang sedangkan kromosomnya mulai timbul. Untaian kromosom yang semula meluas menjadi pilinan (heliks). Dengan demikian untaian itu lebih  pendek dan menebal sehingga tampak lebih nyata. Pada tahapan ini, membran nukleus mulai menghilang. Pembelahan kromosom membentuk kromatid. Selain itu sentriol juga ikut membelah. Hampir semua sel yang nampak  pada preparat menunjukan tahapan profase.

2.      Tahap metaphase

Tahap ini ditandai dengan munculnya gelendong. Sentromer setiap duplet mulai terikat  pada sekumpulan mikrotubula dan berpindah ke suatu titik ditengah-tengah antara kutub-kutub. Ujung kromosom dapat secara acak arahnya, tetapi semua sentromer terletak persis dalam suatu bidang di equator. Terdapat gelondong pembelahan (benang-benang spindel) yang menghubungkan sentromer dengan kutub pembelahan.

3.      Tahap anafase

Tahapan anafase dimulai ketika kromosom yang terduplikasi dari setiap duplet saling berpisahan. Kini bergerak memisah, masih pada gelondong dan bergerak kekutub yang berlawanan. Jika dilihat dengan menggunakan mikroskop, tiap-tiap belahan tampak mempunyai bagian yang menggenting dan kurang menyerap warna. Bagian ini disebut sentromer. Masing-masing kromatid yang berpasangan terpisah bersama sentromernya. Benang spindel memendek, setiap kromatid bergerak menuju kutub yang berbeda dan  berlaku sebagai kromosom baru yang memiliki sifat keturunan yang sama. Tertariknya sentromer kearah kutub yang berbeda dikarena adanya kontraksi dari  benang gelendong. Fase anafase adalah fase yang terjadi paling singkat pada  proses pembelahan.

4.      Tahap telofase

Pada tahap telofase setiap kutub terbentuk stel kromosom yang identik. Serabut gelondong inti menghilang dan membran inti terbentuk kembali. Setelah terbentuk dua inti pada kutub yang berlawanan aster menghilang dan terjadi penebalan sitoplasma yang diikuti pembagian sitoplasma (sitokinesis). Sitokinesis ini di tandai dengan terbentuknya dinding  pemisah ditengah-tengah sel (pada tumbuhan) dan pada hewan ditandai dengan melekuknya sel ke dalam.

Hal tersebut sesuai dengan (Crowder, 1986) yang menjelaskan mengenai tahap-tahap mitosis. Pada saat pengamatan preparat, tahap-tahap pembelahan mitosis yang berhasil ditemukan adalah tahap metaphase dan telofase, sedangkan tahap-tahap yang lain diperoleh dengan berbagi data kelompok lain. Seluruh pengamatan yang dipraktikumkan dilakukan menggunakan mikroskop cahaya dengan perbesaran 40 x 10 pada preparat akar bawang merah yang memiliki 16 kromosom.

Pada praktikum pengamatan perilaku kromosom, digunakan ujung akar bawang merah karena bawang merah sangat menolong dalam mempelajari analisis mitosis. Akar bawang merah memiliki dinding sel yang mudah ditembus larutan fiksatif, memiliki kromosom yang besar, jumlah kromosom yang tidak terlalu banyak, mudah didapatkan, dan mudah dilakukan (Stack, 1979).

Menurut saya, pembelahan sel adalah kegiatan suatu sel dalam pertumbuhan dan perkembangan dengan menghasilkan anakan melalui proses pembelahan. Pada pembelahan mitosis terdapat empat tahap utama, yaitu: profase, metafase, anafase, dan telofase. Dimana setiap tahapan tersebut saling berkaitan dan berpengaruh dalam proses pembelahan.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

1.      Proses mitosis terbagi dalam empat tahapan yang saling berhubungan, yaitu profase, metafase, anafase dan telofase, serta satu fase istirahat yang disebut interfase.

2.      Tahap profase ditandai dengan benang-benang kromatin membentuk kromosom. Tahap metaphase ditandai dengan kromosom berada di bidang ekuator. Tahap anaphase ditandai dengan kromatid menuju kutub yang berlawanan. Tahap telofase ditandai dengan kromatid menipis dan mulai terbentuk anak inti.

3.      Tidak terlihatnya semua tahap mitosis pada praktikum pengamatan perilaku kromosom disebabkan karena waktu maserasi yang terlalu lama sehingga mengakibatkan sel terlalu lunak sehingga sulit untuk diamati.

B.     Saran

1.      Praktikum pembelahan mitosis sebaiknya dilakukan dengan hati – hati dan teliti agar proses pembelahan mitosis dapat dilihat melalui mikroskop.

2.     Pembuatan preparat harus dilakukan dengan prosedur yang benar sehingga proses pembelahan mitosis dapat dilihat dengan mudah dan jelas.

 

DAFTAR PUSTAKA

Anna. 1987. Dasar-dasar genetika ilmu untuk masyarakat. Erlangga. Jakarta.

Campbell, Neil A. 1987. Biologi Jilid I. Erlangga. Jakarta.

Crowder, L.V. 1986. Genetika Tumbuhan, Edisi Indonesia. UGM Press. Yogyakarta.

Cummings, M. R. & Klug W. S. 1994. Concepts of Genetics. Fourth Edition. USA: Macmillan Publishing company. pp: 341-343.

Kimball, John W. 1987. Biologi. Erlangga. Jakarta.

Lloyd et, al,. 1992. Science study. The grand japan foundation: Jakarta

Margono, Hadi. 1973. Pengaruh Colchicine terhadap pertumbuhan Memanjang Akar Bawang Merah (Alium cepa). Skripsi tidak diterbitkan. IKIP. Malang.

Masitah. 2008. Zoologi Umum.alumni IKIP: Makassar

Pharmawati Made dan Luh Ayu Jami Wistiani. 2015. Induksi Mutasi Kromosom dengan Kolkisin Pada Bawang Putih (Allium sativum L.) Kultivar ‘Kesuna Bali’. Jurnal Bioslogos, Vol. 5 No 1. 18-25

Russel, Peter J. 1994. Fundamentals of genetics. Harper Collins College Publishers, Inc., New York

Sastrosumarjo, S. 2006. Panduan Laboratorium. Dalam S. Sastrosumarjo (Ed.) Sitogenetika Tanaman. Bogor : IPB Press.

Sekar, A W, Tofan R W. 2015. Analisis Kromosom Tanaman Jati (Tectona grandis Lf) Dengan Metode Pewarnaan. Jurnal Silvikultur Tropika .Vol. 06 No. 1 Hal 49-54

Setjo, Susetyoadi. 2004. Anatomi Tumbuhan. JICA. Malang.

Stack S. M., and D. E. Comings. 1979. The cromosomes and DNA of Allium cepa. CHROMOSOMA. 70:161 – 181.

Suprihati, D., Elimasni, E. Sabri. 2007. Identifikasi karyotipe terung belanda (Solanum betaceum Cav.) kultivar Brastagi Sumatera Utara. Jurnal Biologi Sumatera Utara. 2(1): 7 – 11.

Suryo. 1990. Genetika Manusia. Bandung : Gadjah Mada University Press

Suryo. 1994. Genetika. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Zamariola L, Tiang CL, De_Storme N, Pawlowski W, Geelen D. 2014. Chromo-some segregation in plant meiosis. Plant Science 5:1-20.

 

LAPORAN PRAKTIKUM AGROKLIMATOLOGI ACARA 3 PENGAMATAN SUHU TANAH PADA LAHAN SAWAH, TEGALAN, KEBUN CAMPUR, DAN KEBUN RUMPUT GAJAH

LAPORAN PRAKTIKUM

AGROKLIMATOLOGI

ACARA 3

PENGAMATAN SUHU TANAH PADA LAHAN SAWAH, TEGALAN, KEBUN CAMPUR, DAN KEBUN RUMPUT GAJAH

 

Maratus Sholihah

NIM : A1DO15073

 

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

2016

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

      Agroklimatologi merupakan ilmu yang mempelajari mengenai iklim dan cuaca kaitannya dalam bidang pertanian. Pengamatan mengenai cuaca ikilm sangat diperlukan dalam dunia pertanian, karena iklim dan cuaca memiliki peranan yang penting, misalnya dalam menentukan tanaman yang akan ditanam dan masa tanam agar hasil yang diperoleh dapat maksimal.

Dalam pengamatan agroklimatologi, pengamatan mengenai suhu sangatlah penting. Karena suhu merupakan unsur iklim dan cuaca yang sangat berpengaruh. Pengamatan suhu untuk agroklimatologi umunya adalah suhu tanah dan suhu udara. Suhu tanah adalah derajat dari energi kinetik pergerakan molekul-molekul tanah. Pada setiap jenis lahan, tentu memiliki suhu tanah yang berbeda-beda. Pengamatan suhu tanah dalam praktikum agroklimatologi sangat penting, karena suhu tanah sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman pada suatu lahan. Pengaruh suhu tanah terhadap tanaman yaitu pada :

1.      Perkecambahan biji

2.      Aktivitas mikroorganisme

3.      Perkembangan penyakit tanaman

1.       

Oleh karena itu praktikum mengenai pengamatan suhu tanah perlu dilakukan oleh mahasiswa-mahasiswa pertanian, utamanya penerapannya pada lahan yang berbeda-beda. 

 

B. Tujuan

1.       Mengetahui suhu tanah lahan sawah, tegalan, kebun campur, kebun rumput gajah pada kedalaman 5 cm, 25 cm, 50 cm, 75 cm, 100 cm setiap jam selama dua hari.

2.             Mengetahui besarnya dan saat (waktu) suhu tanah maksimum dan minimum pada kedalaman 5 cm, 25 cm, 50 cm, 75 cm, 100 cm.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Suhu merupakan karakteristik  inheret, dimilkiki oleh suatu benda yang berhubungan dengan panas dan energi. Jika panas dialirkan pada suatu benda, maka suhu benda tersebut akan meningkat, sebaliknya suhu benda tersebut akan turun jika benda yang bersangkutan kehilangan panas. Suhu merupakan  ukuran relatif dari kondisi termal yang dimiliki oleh suatu benda(Lakitan, 2002).

Suhu tanah dipengaruhi oleh jumlah serapan radiasi matahari oleh permukaan bumi. Pada siang hari suhu permukaan tanah akan lebih tinggi dibandingkan suhu pada lapisan tanah yang lebih dalam. Hal ini juga disebabkan karena permukaan tanah yang akan menyerap radiasi matahari secara langsung pada siang hari tersebut, kemudian bau dirambatkan ke lapisan tanah yang lebih dalam secara konduksi. Sebaliknya, pada malam hari, permukaan tanah akan kehilangan panas terlebih dahulu, sebagai akibatnya suhu pada permukaan tanah akan lebih rendah dibandingkan dengan suhu pada lapisan tanah yang lebih dalam. Pada malam hari panas akan merambat dari lapisan tanah yang lebih dalam menuju ke permukaan(Lakitan, 2002).

Karena pola tingkah laku perambatan panas tersebut, maka fluktuasi suhu tanah akan tinggi pada permukaan dan akan semakin kecil dengan bertambahnya kedalaman. Suhu tanah maksimum pada permukaan tanah akan tercapai pada saat intensitas radiasi matahari mencapai maksimum, tetapi untuk lapisan yang lebih dalam, suhu maksimum tercapai beberapa waktu kemudian. Semakin lama untuk lapisan tanah yang lebih dala. Hal ini disebabkan karena dibutuhkan waktu untuk perpindahan panas dari permukaan ke lapisan-lapisan tanah tersebut(Lakitan, 2002).

Pengukuran suhu suatu benda pada dasarnya merupakan pengukuran tidak langsung. Pada proses pengukuran, umumnya terjadi perpindahan panas dari benda yang akan diukur suhunya ke alat pengukur shu atau sebaliknya. Suhu yang terbaca pada alat pengukur merupakan suhu setelah terjadi kesetaraan (equilibrium) suhu antara benda yang diukur dengan alat pegukur suhu(Lakitan, 2002).

Alat pengukur suhu disebut termometer. Termometer pada dasarnya merupakan instrumen  yang terdiri dari bahan yang perubahan sifat fisiknya karena perubahan suhu dapat mudah diukur. Sifat fisik yang berubah tersebut dapat berupa perubahan volume gas atau cairan, pemuaian logam, perubahan daya hantar, atau sifat fiik lainnya. Masing-masing jenis termometer memiliki skala yang berbeda, oleh sebab itu perlu dikalibrrasi dengan termometer yang dijadikan patokan. Termometer yang dijadikan patoan adalah termometer tahanan platina(Lakitan, 2002).

Suhu tanah diukur dengan termometer tanah, yakni termometrer air raksa yang ujungnya dibengkokkan dan dimasukkan kedalam tanah pada posisi yang sesuai dengan kedalaman yang akan diukur. Termometer air raksa yang dibengkokkan ini digunakan untuk mengukur suhu tanah sampai kedalaman 50 cm. Untuk lapisan tanah yang lebih dalam, termometer ditempatkan dalam tabung baja. Tabung baja tersebut digunakan sebagai pelindung termometer dan untuk memudahkan proses pemasukan dan pengeluaran termometer sampai pada kedalaman yang dikehendaki(Lakitan, 2002).

Pengukuran suhu tanah pada lapisam atas perlu dilkukan lebih intensif  dan pada interval kedalaman yang lebih kecil, karena fluktuasi suhu tanah lebih besar dan perubahan suhu yang berlangsung lebih cepat pada lapisan atas tanah tersebut. Berdasarkan pertimbangan ini World Meteorogycal Organization merekomendasikan pengukuran suhu tanah pada kedalaman 5, 10, 20, 50, dan 100 cm (Lakitan, 2002).

Suhu dikatakan sebagai derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan skala tertentu dengan menggunakan termometer. Satuan suhu yang biasa digunakan adalah derajat celsius, sedangkan di Inggris dan beberapa negara lainnya dinyatakan dengan satuan Fahrenheit(Gunarsih, 1988).

Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu di permukaan bumi :

1.      Jumlah radiasi yang diterima

2.      Pengaruh daratan atau lautan

3.      Pengaruh ketinggian tempat

4.      Pengaruh angin secara tidak langsung

5.      Pengaruh panas laten

6.      Penutup tanah

7.      Tipe tanah

8.      Pengaruh sudut datang sinar matahari(Gunarsih, 1988).

 

Suhu tanah juga sangat berpengaruh ada tanaman, pengukuran biasanya dilakukan pada kedalaman 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm, dan 100 cm. Pengaruh suhu tanah terhadap tanaman yaitu pada :

1.      Perkecambahan biji

2.      Aktivitas mikroorganisme

3.      Perkembangan penyakit tanaman

     Faktor yang mempengaruhi suhu  tanah yaitu faktor luar (eksternal) dan faktor dalam (internal). Faktor eksternal yaitu radiasi matahari, keawanan curah hujan, angin, dan kelembaban udara. Sedangkan faktor internalnya yatu tekstur tanh, struktur dan  kadar air tanah, kandungan bahan organik, dan warna tanah (Gunarsih, 1988).

Distribusi suhu didalam tanah tergantung pada beberapa faktor, diantaranya konduktivitas panas, kapasitas, panas dan warna tanah. Karena penjalarannya panas kedalam tanah memrlukan waktu, maka suhu tanah pada setiap kedalaman yang lebih dalam mengalami keterlambatan(Tjasyono, 2004).

Pada umumnya suhu tanah rata-rata lebih besar daripada suhu atmosfer disekelilingnya. Hal ini disebabkan oleh penyimpanan  panas didalam tanah lebih lama daripada di udara. Suhu tanah yang tertutup tanaman lebih kecil daripada suhu tanah gundul karena tanaman memerlukan energi untuk transpirasi(Tjasyono, 2004).

Fluktuasi suhu tanah bergantung pada kedalaman tanah. Makin dalam lapisan tanah, maka makin kecil fluktuasi suhu sampai pada kedalaman redaman. Kedalaman redalaman adalah kedalaman tanah dengan amplitudo gelombang suhu pada kedalaman ini sama dengan e^-1 kali nilai amplitudo gelombang permukaan. Kedalaman rendaman tergantung pada difusivitas panas tanah dan bergantung pada daur suhu tanah(Tjasyono, 2004).

Suhu adalah ukuran dari energi kinetik yang dihasilkan oleh adanya aktivitas pergerakan molekul yang dihasilkan oleh suatu benda, biasanya dinyatakan dengan satuan ⁰C/⁰F/⁰K(Hadisusanto, 2011).

III. METODE PRAKTIKUM

A.    Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan terdiri dari borang pengamatan, alat pencatat, lahan sawah, tegalan, lahan rumput gajah, lahan rumput campur.

Alat yang digunakan adalah termometer, lubang-lubang berparalon, dan payung.

B.    Prosedur Kerja

1.      Disiapkan tempat pengamatan suhu tanah pada masing-masing penggunaan lahan dengan cara membuat lubang(membor) tanah sedalam 5, 25, 50, 75, dan 100 cm dan dipasang paralon pada lubang tersebut supaya tidak tertimbun tanah

2.      Diletakkan termometer pada masing-masing lubang tanah dimasing-masing. Dihindarkan termometer dari injakkan kaki

3.      Dicatat suhu tanah setiap jam selama dua hari(borang pengamatan dibagikan ketika praktikum). Sebelum mencatat lakukan latihan kecil pembacaan skala termometer supaya kesalahan pembacaan tidak besar, karena ada waktu jeda antara mengambil termometer dan pembacaan, mengingat termometer tidah dirancang khusus untuk pengamatan suhu tanah.

4.      Dibuat grafik hubungan antara suhu tanah (sumbu y) dan waktu (sumbu x) setiap keadaan tanah. Kemudian ditentukan waktunya dan besarnya suhu maksimum dan minimum.

 

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Praktikum

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B.Pembahasan

Suhu dikatakan sebagai derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan skala tertentu dengan menggunakan termometer. Satuan suhu yang biasa digunakan adalah derajat celsius, sedangkan ada beberapa negara yang dinyatakan dengan satuan Fahrenheit(Gunarsih,1988).

Suhu merupakan ukuran relatif dari kondisi termal yang dimiliki oleh suatu benda. Suh merupakan karakteristik inheret, dimiliki oleh suatu benda yang berhubungan dengan panas dan energi. Jika panas dialirkan pada suatu benda, maka suhu benda tersebut akan meningkat. Sebaliknya suhu benda tersebut akan turun jika benda yang bersangkutan kehilangan panas(Lakitan, 2002).

Pada umumnya suhu tanah rata-rata lebih besar daripada suhu atmosfer disekelilingnya. Hal ini disebabkan oleh penyimpanan panas di dalam tanah lebih  lama daripada di udara. Suhu tanah yang tertutup tanaman lebih kecil daripada suhu tanah gundul karena tanaman memerlukan energi untuk transpirasi(Tjasyono, 2004). 

Suhu tanah berperan penting dalam perkecambahan dan pertumbuhan tanaman tingkat tinggi, aktivitas organisme tanah, pelapukan, dekomposisi dan humifikasi bahan organik, struktur, air tanah, udara tanah. Sumber panas tanah berasal dari radiasi atau pancaran matahari dan konduksi dari dalam bumi. Sementara itu perubahan suhu dapat ditahan dengan adanya lengas tanah, penutupan tanah ( mulsa & vegetasi ), awan/salju, adanya lereng/kemiringan tanah(Deibiji,2013).

Pengamatan suhu dilakukan di empat lahan yaitu lahan kebun campur, lahan sawah, tegalan, dan kebun rumput gajah menggunakan termometer dengan kedalaman 5, 25, 50, 75, dan 100 cm. Pengamatan dilakukan 3 hari 2 malam. Berdasarkan grafik data yang diperoleh diketahui :

1.      Suhu tanah maksimum pada kedalaman 5 cm terdapat di lahan rumput gajah dengan suhu sebesar 35⁰C, sedangkan suhu minimum terdapat dilahan tegalan dengan suhu sebesar 21⁰C.

2.      Suhu tanah maksimum pada kedalaman 25 cm terdapat di lahan sawah dengan suhu sebesar 31⁰C, sedangkan suhu minimum terdapat dilahan kebun campur dengan suhu sebesar 25,5⁰C.

3.      Suhu tanah maksimum pada kedalaman 50 cm terdapat di lahan rumput gajah dan sawah yaitu sebesar 29⁰C, Sedangkan suhu minimum terdapat pada lahan tegalan dan rumput gajah yaitu sebesar 26⁰C.

4.      Suhu tanah maksimum pada kedalaman 75 cm terdapat di lahan sawah yaitu sebesar 30⁰C, sedangkan suhu minimum terdapat pada tegalan yaitu sebesar 23⁰C.

5.      Suhu  tanah maksimum pada kedalaman 100 cm terdapat di lahan sawah dengan suhu 30⁰C, sedangkan suhu minimum terdapat pada lahan rumput gajah dengan suhu sebesar  25⁰C.

6.      Pengamatan lahan sawah suhu maksimum terdapat pada kedalaman 25 cm dengan suhu 31⁰C, sedangkan suhu minimum terdapat pada kedalaman 50 cm dengan suhu 27⁰C.

7.      Pengamatan lahan tegalan suhu maksimum terdapat pada kedalaman 100 cm dengan suhu 29⁰C, sedangkan suhu minimum terdapat pada kedalaman  75 cm dengan suhu 24⁰C.

8.      Pengamatan lahan kebun campur suhu maksimum terdapat pada kedalaman 50 cm dengan suhu 28⁰C, sedangkan suhu tanah minimum ada di kedalaman 75cm dan 100 cm dengan suhu 25,5⁰C.

9.      Pengamatan lahan rumput gajah suhu maksimum terdapat pada kedalaman 100 cm dengan suhu 29⁰C, sedangkan suhu tanah  minimum terdapat pada kedalaman 100 cm dengan suhu 25⁰C.

Hal tersebut disebabkan karena pada lahan rumput gajah terdapat banyak vegetasi rumput gajah, sedangkan pada lahan tegalan hanya terdapat rumput-rumput pendek. Dengan banyaknya vegetasi, terutama yang berukuran besar menyebabkan suhu dilingkungan tersebut terkuras karena digunakan dalam proses transpirasi, fotosintesis oleh tanaman.

Sedangkan berdasarkan literatur, panas yang diterima oleh permukaan tanah diteruskan kdalam lapisan tanah yang lebih dalam melalui konduksi. Panas yang dijalarkan akan memerlukan waktu. Makin lama pemanasan permukaan tanah maka makin dalam pula suhu permukaan akan terasa ke lapisan tanah yang lebih dalam(Tjasyono,2004).

DAFTAR PUSTAKA

Deibiji DP, dkk. 2013. Analisis Suhu Tanah di Kawasan Wisata Alam Danau Linow Sulawesi Utara. J.Ind.Tour.Dev.Std.,Vol.1,No.2

Gunarsih, Ance. 1988. Klimatologi Pengaruh Iklim Terhadap Tanah dan Tanaman. Bina Aksara : Jakarta

Hadisusanto, Nugroho. Aplikasi Hidrologi. Jogja Mediautama: Yogyakarta

Lakitan Bunyamin. 2002. Dasar-Dasar Klimatologi. Raja Grafindo Persada: Jakarta

Tjasyono, Bayong. 2004. Klimatologi. ITB Press: Bandung