Pengaruh Perlakuan Mikrogravitasi Pada Biji Cabai Rawit Terhadap Laju Pertumbuhan Tanaman Cabai Rawit (Capsicum frutescens L.).
PENGARUH PERLAKUAN MIKROGRAVITASI PADA BIJI CABAI RAWIT
TERHADAP LAJU PERTUMBUHAN TANAMAN CABAI RAWIT
(CAPSICUM FRUTESCENS L.)
SKRIPSI
BIDANG MINAT BIOFISIKA
Ni Luh Yuni Pramita Utami
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2016
i
ii
iii
Pengaruh Perlakuan Mikrogravitasi pada Biji Cabai Rawit terhadap Laju
Pertumbuhan Tanaman Cabai Rawit (Capsicum frutescens L.)
SKRIPSI
Karya tulis ini tidak dipublikasikan tetapi tersedia di perpustakaan di lingkungan
Universitas Udayana;
Diperkenankan dipakai sebagai referensi kepustakaan
Tetapi pengutipan harus menyebutkan sumbernya
Sesuai dengan kebiasaan ilmiah.
Karya tulis ini merupakan hak milik intelektual
Universitas Udayana
iv
v
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh perlakuan mikrogravitasi pada biji
cabai rawit (Capsicum frutescens L.) terhadap laju pertumbuhan tanaman rata-rata,
persentase hidup, biomassa, kadar klorofil-a, klorofil-b dan karotenoid dari daun cabai
rawit. Keadaan mikrogravitasi disimulasikan menggunakan klinostat 2-D dengan
kecepatan rotasi 2,7 rpm (1,22 x 10-4 g). Variasi perlakuan mikrogravitasi, yaitu 12 jam
(S1), 24 jam (S2) dan 48 jam (S3), sebagai kontrol digunakan biji tanpa perlakuan (S0).
Semua biji ditanam pada lingkungan gravitasi normal, 1 g. Pengukuran tinggi tanaman
dilakukan setiap hari, sedangkan pengukuran kadar klorofil-a, b dan karotenoid
dilakukan pada hari ke-10, 20 dan 40 setelah penanaman. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa pemberian perlakuan mikrogravitasi pada biji cabai rawit memberikan pengaruh
positif terhadap laju pertumbuhan tanaman. Demikian halnya pada klorofil-a, b,
karotenoid dan biomassa tanaman, kecuali kadar klorofil-a, b dan karotenoid sampel
dengan perlakuan mikrogravitasi pada hari ke-20 menunjukkan nilai yang lebih rendah
dibandingkan sampel kontrol.
Kata kunci: mikrogravitasi, biji cabai rawit, laju pertumbuhan, kadar klorofil-a, b dan
karotenoid, karotenoid, biomassa
ABSTRACT
The study about the effect of microgravity on cayenne pepper seed (Capsicum
frutescens L.) to the growth rate of plant, the percentage of life, biomass, content of
chlorophyll-a, b and carotenoid of cayenne pepper leaves have been done. Micorgravity
environment simulated using 2-D clinostat with the rotation speed of 2,7 rpm
(1,22 x 10-4 g). Variations of microgravity time was 12 h (S1), 24 h (S2) and 48 h (S3).
Meanwhile seeds without any kind of treatments used as control (S0). All seeds grown
in normal gravity environment, 1 g. Plant height measurements carried out every day,
meanwhile measurement of chlorophyll-a, b and carotenoids performed on day 10, 20
and 40 after planting. The results showed that microgravity treatment on seeds give
positive effect on the growth rate of the plants. The same obtained on the content of
chlorophyl-a, b, carotenoid, biomass of the plants, except for the chlorophyl-a, b and
carotenoid at the 20th day, it showed lower than control sampel.
Keywords: microgravity, seeds of cayenne pepper, growth rate, the content of
chlorophyll-a, b and carotenoids, biomass
vi
KATA PENGANTAR
Puja dan puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
berkat asung kertha wara nugraha-Nyalah Tugas Akhir yang berjudul “Pengaruh
Perlakuan Mikrogravitasi pada Biji Cabai Rawit terhadap Laju Pertumbuhan Tanaman
Cabai Rawit (Capsicum frutescens L.)” dapat terselesaikan dengan baik dan lancar.
Pada kesempatan yang berbahagia ini pula penulis ingin menyampaikan ucapan
terimakasih kepada:
1. Ibu Ni Nyoman Rupiasih, S.Si., M.Si., Ph.D selaku pembimbinng I dan Bapak I
Wayan Supardi, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II yang bersedia membantu dalam
menyelesaikan Skripsi ini. Baik dalam koreksi, saran, maupun bimbingannya
2. Bapak Ir. S. Poniman, M.Si., selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas
Udayana.
3. Bapak I Gusti Agung Putra Adnyana, S.Si., M.Si., selaku Sekretaris Jurusan Fisika
FMIPA Universitas Udayana.
4. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Fisika FMIPA Universitas Udayana yang telah
memberikan referensi pustaka dalam penyelesaian tugas akhir ini.
5. Keluarga, khususnya orang tua yang telah memberikan doa dan dukungannya.
6. Ni Kadek Gita Hari Yanti yang telah memberikan dukungan dalam penyelesaian
tugas akhir ini.
7. Teman-teman Angkatan 2012 yang telah memberikan dukungan dalam penyelesaian
tugas akhir ini.
8. Pihak-pihak lainnya yang telah membantu penulis dalam menyusun tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa pada tugas akhir ini masih banyak kekurangan serta
kesalahan. Dengan segala kerendahan hati, penulis berharap banyak kepada Dosen
ataupun pembaca lain memberikan saran ataupun kritik guna membenahi serta
menyempurnakan tugas akhir ini.
Bukit Jimbaran, Oktober 2016
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL ...................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR........................................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR…………………………………...
iii
PEDOMAN PENGGUNAAN……………………………………………………..
iv
FAKTA INTEGRITAS………………………………………………………...….
v
ABSTRAK………………………………………………………………………….
vi
KATA PENGANTAR .............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................
x
DAFTAR TABEL ....................................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................
xii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................
1
1.1 Latar Belakang ...........................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................
3
1.3 Batasan Masalah .........................................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian .....................................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA..............................................................................
5
2.1 Gravitasi dan Mikrogravitasi.......................................................................
5
2.2 Adaptasi Tanaman terhadap Gaya Gravitasi Bumi......................................
5
2.3 Simulasi Lingkungan Mikrogravitasi dengan Klinostat 2-D.......................
6
2.4 Pengaruh Lingkungan Mikrogravitasi pada Pertumbuhan Tanaman...........
9
2.5 Tanaman Cabai Rawit................................................................................... 10
2.6 Proses Fotosintesis pada Tanaman................................................................ 12
2.7 Pengaruh Mikrogravitasi pada Klorofil........................................................ 14
2.8 Biomassa...................................................................................................... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian....................................................................... 16
3.2 Alat dan Bahan.............................................................................................
viii
16
3.3 Diagram Alur Penelitian............................................................................... 17
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................................
25
4.1 Laju pertumbuhan tanaman rata-rata........................................................... 25
4.2 Persentase hidup tanaman cabai rawit......................................................... 31
4.3 Kadar klorofil dan karotenoid...................................................................... 31
4.4 Biomassa tanaman........................................................................................ 36
BAB V PENUTUP....................................................................................................... 37
5.1 Kesimpulan..................................................................................................... 37
5.2 Saran............................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1
Skema Pelaksanaan Penelitian...........................................................
6
Gambar 3.2
Skema Pelaksanaan Eksperimen........................................................
7
Gambar 4.1.
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S0, S1, S2 dan S3.........................................
26
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S0.................................................................
27
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S1.................................................................
27
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S2................................................................
28
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S2................................................................
28
Grafik laju pertumbuhan tanaman rata-rata pada fase
vegetatif I dan fase vegetatif II masing-masing sampel...................
29
Grafik kadar klorofil-a masing-masing sampel pada
Hari ke-10, 20 dan 40........................................................................
34
Grafik kadar klorofil-b masing-masing sampel pada
hari ke-10, 20 dan 40........................................................................
34
Grafik kadar karotenoid masing-masing sampel pada
hari ke-10, 20 dan 40 .......................................................................
34
Biomassa masing-masing sampel pada hari
ke-10, 20 dan 40...............................................................................
36
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Gambar 4.4.
Gambar 4.5.
Gambar 4.6.
Gambar 4.6.
Gambar 4.7.
Gambar 4.8.
Gambar 4.9
x
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Massa daun masing-masing kelompok sampel
pada hari ke-10, 20 dan 40.....................................................................
19
Data volume pelarut sebenarnya (V1) dan volume yang
digunakan (V2).......................................................................................
19
Massa kering masing-masing sampel pada hari ke-10, 20 dan
40...........................................................................................................
24
Tinggi tanaman rata-rata masing-masing kelompok dari hari
ke-0 sampai hari ke-40..........................................................................
25
Laju pertumbuhan tinggi tanaman rata-rata masing-masing kelompok
sampel...................................................................................................
29
Tabel 4.4
Hasil uji-t selisih rata-rata antar dua kelompok sampel........................
30
Tabel 4.5
Persentase hidup tanaman pada masing-masing sampel......................
31
Tabel 4.6
Kadar klorofil-a pada hari ke-10, 20 dan 40........................................
33
Tabel 4.7
Kadar klorofil-b pada hari ke-10, 20 dan 40........................................
33
Tabel 4.8
Kadar karotenoid pada hari ke-10, 20 dan 40......................................
33
Tabel 4.9
Biomassa masing-masing sampel ........................................
34
Tabel 3.2.
Tabel 4.1.
Tabel 4.2.
Tabel 4.3
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Data tinggi tanaman rata-rata setiap hari sampai tanaman berumur 40
hari
Lampiran 2.
Data jumlah tanaman yang hidup setiap hari sampai tanaman berumur
40 hari
Lampiran 3.
Spektra UV-Vis Spectrofotometry dari ekstrak klorofil
Lampiran 4.
Suhu dan kelembaban lingkungan selama penelitian berlangsung
Lampiran 5.
Analisis uji statistik dengan metode uji-t selisih rata-rata terhadap laju
pertumbuhan tanaman rata-rata
xii
TERHADAP LAJU PERTUMBUHAN TANAMAN CABAI RAWIT
(CAPSICUM FRUTESCENS L.)
SKRIPSI
BIDANG MINAT BIOFISIKA
Ni Luh Yuni Pramita Utami
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2016
i
ii
iii
Pengaruh Perlakuan Mikrogravitasi pada Biji Cabai Rawit terhadap Laju
Pertumbuhan Tanaman Cabai Rawit (Capsicum frutescens L.)
SKRIPSI
Karya tulis ini tidak dipublikasikan tetapi tersedia di perpustakaan di lingkungan
Universitas Udayana;
Diperkenankan dipakai sebagai referensi kepustakaan
Tetapi pengutipan harus menyebutkan sumbernya
Sesuai dengan kebiasaan ilmiah.
Karya tulis ini merupakan hak milik intelektual
Universitas Udayana
iv
v
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh perlakuan mikrogravitasi pada biji
cabai rawit (Capsicum frutescens L.) terhadap laju pertumbuhan tanaman rata-rata,
persentase hidup, biomassa, kadar klorofil-a, klorofil-b dan karotenoid dari daun cabai
rawit. Keadaan mikrogravitasi disimulasikan menggunakan klinostat 2-D dengan
kecepatan rotasi 2,7 rpm (1,22 x 10-4 g). Variasi perlakuan mikrogravitasi, yaitu 12 jam
(S1), 24 jam (S2) dan 48 jam (S3), sebagai kontrol digunakan biji tanpa perlakuan (S0).
Semua biji ditanam pada lingkungan gravitasi normal, 1 g. Pengukuran tinggi tanaman
dilakukan setiap hari, sedangkan pengukuran kadar klorofil-a, b dan karotenoid
dilakukan pada hari ke-10, 20 dan 40 setelah penanaman. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa pemberian perlakuan mikrogravitasi pada biji cabai rawit memberikan pengaruh
positif terhadap laju pertumbuhan tanaman. Demikian halnya pada klorofil-a, b,
karotenoid dan biomassa tanaman, kecuali kadar klorofil-a, b dan karotenoid sampel
dengan perlakuan mikrogravitasi pada hari ke-20 menunjukkan nilai yang lebih rendah
dibandingkan sampel kontrol.
Kata kunci: mikrogravitasi, biji cabai rawit, laju pertumbuhan, kadar klorofil-a, b dan
karotenoid, karotenoid, biomassa
ABSTRACT
The study about the effect of microgravity on cayenne pepper seed (Capsicum
frutescens L.) to the growth rate of plant, the percentage of life, biomass, content of
chlorophyll-a, b and carotenoid of cayenne pepper leaves have been done. Micorgravity
environment simulated using 2-D clinostat with the rotation speed of 2,7 rpm
(1,22 x 10-4 g). Variations of microgravity time was 12 h (S1), 24 h (S2) and 48 h (S3).
Meanwhile seeds without any kind of treatments used as control (S0). All seeds grown
in normal gravity environment, 1 g. Plant height measurements carried out every day,
meanwhile measurement of chlorophyll-a, b and carotenoids performed on day 10, 20
and 40 after planting. The results showed that microgravity treatment on seeds give
positive effect on the growth rate of the plants. The same obtained on the content of
chlorophyl-a, b, carotenoid, biomass of the plants, except for the chlorophyl-a, b and
carotenoid at the 20th day, it showed lower than control sampel.
Keywords: microgravity, seeds of cayenne pepper, growth rate, the content of
chlorophyll-a, b and carotenoids, biomass
vi
KATA PENGANTAR
Puja dan puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
berkat asung kertha wara nugraha-Nyalah Tugas Akhir yang berjudul “Pengaruh
Perlakuan Mikrogravitasi pada Biji Cabai Rawit terhadap Laju Pertumbuhan Tanaman
Cabai Rawit (Capsicum frutescens L.)” dapat terselesaikan dengan baik dan lancar.
Pada kesempatan yang berbahagia ini pula penulis ingin menyampaikan ucapan
terimakasih kepada:
1. Ibu Ni Nyoman Rupiasih, S.Si., M.Si., Ph.D selaku pembimbinng I dan Bapak I
Wayan Supardi, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II yang bersedia membantu dalam
menyelesaikan Skripsi ini. Baik dalam koreksi, saran, maupun bimbingannya
2. Bapak Ir. S. Poniman, M.Si., selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas
Udayana.
3. Bapak I Gusti Agung Putra Adnyana, S.Si., M.Si., selaku Sekretaris Jurusan Fisika
FMIPA Universitas Udayana.
4. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Fisika FMIPA Universitas Udayana yang telah
memberikan referensi pustaka dalam penyelesaian tugas akhir ini.
5. Keluarga, khususnya orang tua yang telah memberikan doa dan dukungannya.
6. Ni Kadek Gita Hari Yanti yang telah memberikan dukungan dalam penyelesaian
tugas akhir ini.
7. Teman-teman Angkatan 2012 yang telah memberikan dukungan dalam penyelesaian
tugas akhir ini.
8. Pihak-pihak lainnya yang telah membantu penulis dalam menyusun tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa pada tugas akhir ini masih banyak kekurangan serta
kesalahan. Dengan segala kerendahan hati, penulis berharap banyak kepada Dosen
ataupun pembaca lain memberikan saran ataupun kritik guna membenahi serta
menyempurnakan tugas akhir ini.
Bukit Jimbaran, Oktober 2016
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL ...................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR........................................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR…………………………………...
iii
PEDOMAN PENGGUNAAN……………………………………………………..
iv
FAKTA INTEGRITAS………………………………………………………...….
v
ABSTRAK………………………………………………………………………….
vi
KATA PENGANTAR .............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................
x
DAFTAR TABEL ....................................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................
xii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................
1
1.1 Latar Belakang ...........................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................
3
1.3 Batasan Masalah .........................................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian .....................................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA..............................................................................
5
2.1 Gravitasi dan Mikrogravitasi.......................................................................
5
2.2 Adaptasi Tanaman terhadap Gaya Gravitasi Bumi......................................
5
2.3 Simulasi Lingkungan Mikrogravitasi dengan Klinostat 2-D.......................
6
2.4 Pengaruh Lingkungan Mikrogravitasi pada Pertumbuhan Tanaman...........
9
2.5 Tanaman Cabai Rawit................................................................................... 10
2.6 Proses Fotosintesis pada Tanaman................................................................ 12
2.7 Pengaruh Mikrogravitasi pada Klorofil........................................................ 14
2.8 Biomassa...................................................................................................... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian....................................................................... 16
3.2 Alat dan Bahan.............................................................................................
viii
16
3.3 Diagram Alur Penelitian............................................................................... 17
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................................
25
4.1 Laju pertumbuhan tanaman rata-rata........................................................... 25
4.2 Persentase hidup tanaman cabai rawit......................................................... 31
4.3 Kadar klorofil dan karotenoid...................................................................... 31
4.4 Biomassa tanaman........................................................................................ 36
BAB V PENUTUP....................................................................................................... 37
5.1 Kesimpulan..................................................................................................... 37
5.2 Saran............................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1
Skema Pelaksanaan Penelitian...........................................................
6
Gambar 3.2
Skema Pelaksanaan Eksperimen........................................................
7
Gambar 4.1.
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S0, S1, S2 dan S3.........................................
26
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S0.................................................................
27
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S1.................................................................
27
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S2................................................................
28
Grafik antara tinggi tanaman rata-rata terhadap waktu (hari)
pada kelompok sampel S2................................................................
28
Grafik laju pertumbuhan tanaman rata-rata pada fase
vegetatif I dan fase vegetatif II masing-masing sampel...................
29
Grafik kadar klorofil-a masing-masing sampel pada
Hari ke-10, 20 dan 40........................................................................
34
Grafik kadar klorofil-b masing-masing sampel pada
hari ke-10, 20 dan 40........................................................................
34
Grafik kadar karotenoid masing-masing sampel pada
hari ke-10, 20 dan 40 .......................................................................
34
Biomassa masing-masing sampel pada hari
ke-10, 20 dan 40...............................................................................
36
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Gambar 4.4.
Gambar 4.5.
Gambar 4.6.
Gambar 4.6.
Gambar 4.7.
Gambar 4.8.
Gambar 4.9
x
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Massa daun masing-masing kelompok sampel
pada hari ke-10, 20 dan 40.....................................................................
19
Data volume pelarut sebenarnya (V1) dan volume yang
digunakan (V2).......................................................................................
19
Massa kering masing-masing sampel pada hari ke-10, 20 dan
40...........................................................................................................
24
Tinggi tanaman rata-rata masing-masing kelompok dari hari
ke-0 sampai hari ke-40..........................................................................
25
Laju pertumbuhan tinggi tanaman rata-rata masing-masing kelompok
sampel...................................................................................................
29
Tabel 4.4
Hasil uji-t selisih rata-rata antar dua kelompok sampel........................
30
Tabel 4.5
Persentase hidup tanaman pada masing-masing sampel......................
31
Tabel 4.6
Kadar klorofil-a pada hari ke-10, 20 dan 40........................................
33
Tabel 4.7
Kadar klorofil-b pada hari ke-10, 20 dan 40........................................
33
Tabel 4.8
Kadar karotenoid pada hari ke-10, 20 dan 40......................................
33
Tabel 4.9
Biomassa masing-masing sampel ........................................
34
Tabel 3.2.
Tabel 4.1.
Tabel 4.2.
Tabel 4.3
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Data tinggi tanaman rata-rata setiap hari sampai tanaman berumur 40
hari
Lampiran 2.
Data jumlah tanaman yang hidup setiap hari sampai tanaman berumur
40 hari
Lampiran 3.
Spektra UV-Vis Spectrofotometry dari ekstrak klorofil
Lampiran 4.
Suhu dan kelembaban lingkungan selama penelitian berlangsung
Lampiran 5.
Analisis uji statistik dengan metode uji-t selisih rata-rata terhadap laju
pertumbuhan tanaman rata-rata
xii