8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Buah Naga

2.1.1 Deskripsi Tanaman Buah Naga

(a) (b)

Gambar 2. 1 Tanaman Buah Naga

(a) Sumber: dokumentasi pribadi, (b) Sumber: Kristanto (2014)

Buah naga atau (Hylocereus cortacinensis) merupakan salah satu jenis

tanaman buah yang memiliki daya tarik tersendiri. Tanaman buah naga awalnya

dikenal sebagai tanaman hias kini menjadi salah satu buah konsumsi yang

mempunyai prospek bisnis tinggi. Permintaan konsumen yang tinggi dan iklim

yang sesuai di Indonesia menyebabkan banyak petani membudidayakannya di

kebun-kebun, harga yang mahal juga menjajikan keuntungan besar yang bisa

diperoleh (Kristanto, 2014). Buah naga menyebar ke berbagai negara tropis dan

subtropis di Benua Amerika, Asia, Australia dan Timur Tengah. Tampaknya

budidaya dan daya adaptasi yang tinggi menyebabkan tanaman ini mudah

menyebar ke berbagai penjuru dunia. Saat ini, buah naga telah dibudidayakan di

22 negara tropis termasuk Indonesia (Warisno & Dahana, 2010).

9

Buah yang berasal dari famili cactaceae mulai dikenal sekitar pertengahan

tahun 2000 di Indonesia, hasil yang didapatkan pun bukan dari negeri sendiri

tetapi hasil impor dari thailand. Pembudidayaan tanaman buah naga bisa dibilang

mudah, apalagi dengan iklim Indonesia sangat mendukung pengembangannya.

Daerah Indonesia yang kini sudah mengembangkan tanaman buah naga ialah

Pasuruan, Jember, Mojokerto, Jombang dan Banyuwangi. Umumnya tanaman

buah naga ditanam pertama kali oleh hobiis tanaman yang ingin bereksperimen

dan mengembangkannya (Kristanto, 2014)

2.1.2 Klasifikasi Tanaman Buah Naga

Tanaman dari famili Cactaceae ini mempunyai klasifikasi sebagai berikut:

Divisi: Spermatophyta

Subdivsi: Angiospermae

Kelas: Dicotyledoneae

Ordo: Cactales

Famili: Cactaceae

Subfamili: Hylocereanea

Genus: Hylocereus cortaricensis (Sigarlaki & Tjiptaningrum, 2016)

2.1.3 Morfologi Tanaman Buah Naga

Tanaman buah naga (Hylocereus cortaricensis) merupakan jenis tanaman

memanjat. Saat ditemukan di alam aslinya, tanaman ini memanjat batang tanaman

lain di hutan yang teduh. Walaupun perakaran di dalam tanah dicabut, tanaman

buah naga ini masih tetap hidup sebagai tanaman epifit karena sumber makanannya

10

diperoleh dari akar udara pada batangnya. Secara morfologi tanaman buah naga

termasuk tanaman yang tidak lengkap karena tidak memiliki daun.

Perakaran tanaman buah naga (Hylocereus cortaricensis) bersifat epifit,

yaitu merambat dan menempel pada tanaman lain, namun dalam pembudidayaan,

media untuk merambatkan batang ini bisa diganti dengan tiang penopang atau

kawat. Perakaran tanaman buah naga sangat tahan dengan kekeringan dan tidak

tahan dengan genangan air yang cukup lama. Perakaran tanaman buah naga tidak

terlalu panjang dan berbentuk akar cabang. Pada saat tertentu, akar tanaman buah

naga bisa dikatan dangkal atau tidak terlalu dalam. Perakaran saat menjelang

produksi buah mencapai kedalaman 50-60 cm, mengikuti perpanjangan batang

pokok yang berwarna coklat yang mengarah di dalam tanah (Kristanto, 2014)

Tanaman buah naga (Hylocereus cortaricensis) dapat tumbuh baik di

berbagai jenis tanah dan tahan kekeringan. Tanaman buah naga memerlukan tanah

yang subur dan gembur, dengan drainase pH tanah yang baik antara 6,3–6,8 dan

kaya akan kandungan organik. Tanaman buah naga membutuhkan sinar matahari

penuh dan curah hujan yang tidak lebih dari 2500mm/tahun. Tanaman buah naga

dapat dikembangkan di dataran rendah sampai menengah dengan ketinggian sampai

700 mdpl (Rianto et al., 2016)

Batang tanaman buah naga mengandung air dalam bentuk lendir dan

berlapiskan lilin bila sudah dewasa. Batang buah naga berbentuk segitiga dengan

ukuran panjang. Dari batang ini tumbuh banyak cabang dengan bentuk dan warna

yang sama dengan batang (Sobir, 2011). Batang dan cabang ini berfungsi sebagai

daun dalam proses asimilasi, karena itulah batang dan cabangnya berwarna hijau.

11

Batang dan batang buah naga mengandung kambium yang berfungsi untuk

pertumbuhan tanaman (Kristanto, 2014)

Bunga pada tanaman buah naga mempunyai ukuran yang dibilang besar

yaitu 30cm. bunga tanaman buah naga akan mekar pada sore hari. Ini terjadi karena

pada siang hari kuncup bunga buah naga dirangsang oleh sinar matahari dan

perubahan suhu yang tajam antara siang dan malam hari. Pada saat kuncup bunga

mekar dimulai dari kelopak bunga paling luar yang berwarna krem, yaitu sekitar

09.00 dan disusul dengan mekarnya mahkota bagian dalam. Warna mahkota bunga

bagian dalam berwarna putih

2.2 Pencahayaan Lampu

2.2.1 Cahaya

Cahaya merupakan bentuk energi yang dikenal sebagai energi elektromagnetik,

disebut juga dengan radiasi elektromagnetik. Energi elektromagnetik merambat

dalam gelombang ritmik yang analog dengan gelombang yang terbentuk jika kita

menjatuhkan kerikil ke kolam. Gelombang elektromagnetik merupakan gangguan

pada medan elektrik dan medan magnetik, bukan gangguan pada medium material

seperti air.

Jarak antar puncak gelombang elektromagnetik disebut panjang gelombang

(wavelength). Panjang gelombang berkisar kurang dari satu nanometer (untuk sinar

gamma) sampai lebih dari satu kilometer (untuk gelombang radio). Keseluruhan

kisaran radiasi ini dikenal sebagai spektrum elektromagnetik. Segmen spektrum

yang paling baik bagi kehidupan adalah pita sempit antara panjang gelombang

sekitar 380nm sampai 750nm. Radiasi ini dikenal sebagai cahaya tampak (visible

12

light) karena dapat dideteksi oleh mata manusia dengan beranekaragam warna

(Campbell & Reece, 2008)

2.2.2 Intensitas Cahaya

Model cahaya sebagai gelombang menjelaskan banyak sifat cahaya, namun

dalam beberapa hal cahaya berperilaku seolah-olah terdiri atas partikel diskret yang

disebut foton. Foton bukanlah objek yang bisa diindra, namun bertindak seperti

objek karena masing-masing memiliki kuantitas energi yang tetap, jumlah energi

tersebut berbanding terbalik dengan panjang gelombang cahaya semakin pendek

panjang gelombang, semakin besar pula energi setiap foton dari cahaya tersebut.

Dengan demikian foton cahaya violet memuat energi hampir dua kali lipat lebih

banyak dari cahaya merah (Campbell & Reece, 2008).

Intensitas cahaya merupakan kuat cahaya yang dikeluarkan oleh sebuah sumber

cahaya ke arah tertentu dan diukur dengan menggunakan luxmeter dengan satuan

candela. Pada umumnya cahaya memiliki empat faktor yang dapat mempengaruhi

kualitas pencahayaan yaitu kontras, silau, refleksi cahaya dan kualitas warna

cahaya.

2.2.3 Kualitas Cahaya Pada Tanaman

Kualitas cahaya merupakan mutu cahaya yang diterima atau yang sampai

pada permukaan bumi yang dinyatakan dengan panjang gelombang. Cahaya

tampak (PAR) mempunyai panjang gelombang antara 400 s/d 760 nm yang terdiri

atas berbagai panjang gelombang yang berpengaruh langsung pada aktivitas

pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Panjang gelombanga di luar cahaya

tampak mempunyai pengaruh spesifik terhadap pertumbuhan tanaman atau

13

terhadap pertumbuhan tanaman atau terhadap mikroklimat seperti suhu tanah

(Utami, 2018).

Radiasi matahari terdiri spektrum ultraviolet (panjang gelombang < 0,38 m

yang berpengaruh merusak karena daya bakarnya sangat tinggi, spektrum cahaya

tampakyang berperan membangkitkan proses fotosintesis dan spektrum infra merah

(>0,74 m) yang merupakan pengatur suhu udara. Spektrum radiasi cahaya tampak

dapat dirinci lebih lanjut menjadi pita-pita spektrum yang masing-masing memiliki

karakteristik tertentu, rincian spektrum radiasi dapat dilihat pada tabel berikut

Tabel 2. 1 Rincian Spektrum Radiasi Cahaya Matahari

Nomor Pita Nama Spektrum Panjang Gelombang

(nanometer)

Pengaruh pada tanmana

1 Infra Merah >1000 - Diserap dan diubah tumbuhan

menjadi panas sensible

- Tidak mempengaruhi proses

biokimia

2 Merah Jauh (Far

red)

720-1000 - Pemanjangan batang dan

organ lainnya

- Mempengaruhi

fotoperiodisme

perkecambahan, pembungaan

dan pewarnaan buah.

3 Merah 610-720 - Sebagaian besar diserap

klorofil untuk fotosintesis

- Mempengaruhi

fotoperiodisme

4 Hijau dan Kuning 510-610 - Berpengaruh lemah terhadap

proses fotosintesis maupun

aktivitas pembentukan sel

5 Biru 410-510 - Spektrum terkuat dalam

peneyerapan klorofil

14

- Terkuat pengaruhnya pada

proses fotosintesis dan

pembentukan organ,

khususnya pada spektrum

violet-datar biru

6 Ultraviolet 315-410 - Mempengaruhi pembentukan

organ daun menjadi lebih

sempit dan tebal

7 Ultraviolet 280-315 - Merusak sel tumbuhan

2.2.4 Manfaat Cahaya terhadap Pertumbuhan Tanaman

Cahaya matahari merupakan salah satu faktor yang berperan penting dalam

pertumbuhan tanaman, dimana cahaya sangat penting bagi laju fotosintesis. Cahaya

matahari berasal dari cahaya putih yang dapat diuraikan menjadi komponen-

komponen warna karena panjang gelombang cahaya yang berbeda untuk setiap

warna yang berbeda. Komponen warna tersebut diantaranya adalah merah, jingga,

kuning, hijau, biru, nila dan ungu (Handoko & Fajariyanti, 2013)

Cahaya memberikan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan

tanaman/pohon secara langsung melalui tumbuhan hijau atau melalui organisme

lain. Hal ini tergantung kepada zat-zat organik yang disintesa oleh tumbuhan hijau.

Kualitas cahaya berkaitan erat dengan panjang gelombang dimana panjang

gelombang panjang gelombang ungu dan biru mempunyai foton yang lebih

berenergi bila dibanding dengan panjang gelombang jingga dan merah. Panjang

gelombang 750-626 mm adalah warna merah, panjang gelombang 626-595 nm

adalah warna orange/jingga, panjang gelombang 595-574 nm adalah warna kuning.

Panjang gelombang 435-400 nm adalah warna ungu. Semua warna tersebut

berpengaruh pada proses fotosintesis, pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

15

baik secara generatif maupun vegetatif. Warna kuning dan hijau dimanfaatkan oleh

tanaman sangat sedikit, panjang gelombang yang paling banyak diabsorbsi berada

di wilayah violet sampai biru dan orange sampai merah. Cahaya spektrum warna

yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman adalah cahaya tampak

yang memiliki gelombanag terpendek dan terpanjang. Cahaya tampak dengan

gelombang terpendek memberi warna ungu dan gelombang terpanjang memberi

warna merah. Hal ini karena fotosintesis akan berjalan lebih efektif pada spektrum

warna merah dan ungu. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat

pada warna ungu (400-450) dan merah (650-700) (Sodikin & Triyono, 2014)

2.2.5 Lampu Flourescent

Lampu merupakan peralatan listrik yang banyak digunakan dan sangat

dibutuhkan untuk penerangan bagi masyarakat. Namun ada berbagai jenis lampu

yang memiliki karakteristik tersendiri salah satunya yang banyak digunakan adalah

lampu flourescent. Lampu jenis ini banyak digunakan karena mudah didapat dan

mempunyai intensitas cahaya yang cukup tinggi dibandingkan dengan lampu jenis

lain (Pambudi, Facta, & Warsito, 2015). Cahaya lampu yang dipancarkan oleh

lampu flourescent adalah ultraviolet (termasuk cahaya tak tampak) yang berfungsi

untuk mengubah sinar tampak (A, 2014)

Adanya penambahan cahaya lampu bertujuan untuk menggantikan cahaya

matahari yang secara normal tidak mencapai 14 jam dalam setiap harinya. Berbagai

jenis lampu yang dapat digunakan sebagai cahaya buatan salah satunya yaitu lampu

fluorescent. Daya setiap lampu dan jarak pemasangan dihitung dengan kesetaraan

intensitas cahaya sebesar 5.000-6.000 foot candle. Daya yang dihasilkan lampu

16

adalah daya tegangan listrik yang stabil. Jika terjadi penurunan tegangan listrik,

radiasi yang dihasilkan lampu tidak optimal dan kondisi ini menjadi acuan

penentuan jenis dan daya lampu yang digunakan (Lingga, 2006). Menurut

penelitian Firdaus et al, (2019) daya yang dibutuhkan untuk lampu penyinaran

tergantung luas lahan tanah dan pohon naga, pemasangan lampu diletakkan diantara

pohon naga agar masing-masing sisi pohon naga dapat penyinaran dengan

maksimal, lampu yang digunakan disarankan untuk memakai daya 12-15 watt, jika

kurang terang hasil akan kurang maksimal, begitu juga jika berlebih batang pohon

naga akan menguning. Kegunaan penyinaran listrik tersebut selain untuk

merangsang berbunga, juga dibutuhkan saat melakukan penyerbukan. Karena

bunga buah naga mekar di malam hari karena jika bunga terkena sinar matahari

akan kuncup.

2.3 Kandungan Klorofil

2.3.1 Klorofil

Klorofil merupakan pigmen pemberi zat warna hijau pada tumbuhan, alga dan

bakteri fotosintetik. Pigmen ini berperan dalam proses fotosintesis tumbuhan

dengan menyerap dan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia. Klorofil

mempunyai fitil (C20H39O) yang akan berubah menjadi fitol (C20H39OH) jika

terkena air dengan katalisator klorofilase. Fitol adalah alkohol primer jenuh yang

mempunyai daya afinitas yang kuat terhadap O2 dalam proses reduksi klorofil (Ai

& Banyo, 2011)

17

Sifat fisik klorofil adalah menerima dan atau memantulkan cahaya dengan

gelombang yang berlainan (Berpendar = Berflourensi). Klorofil banyak menyerap

sinar dengan panjang gelombang antara 400-700 nm, terutama sinar merah dan biru.

Tanaman tingkat tinggi umumnya mempunyai dua macam klorofil yaitu klorofil-a

(C55H70O6N4Mg) yang berwarna hijau tua dan klorofil-b (C55H72O5N4Mg) yang

berwarna hijau muda. Klorofil a dan klorofil b paling kuat menyerap cahaya di

bagian merah (600-700nm), dan paling sedikit menyerap cahaya hijau (500-

600nm). Sedangkan cahaya berwarna biru diserap oleh karatenoid. Karatenoid

membantu dalam penyerapan cahaya, sehingga spektrum cahaya matahari dapat

dimanfaatkan dengan lebih baik. Energi yang diserap oleh klorofil b dan karatenoid

diteruskan kepada klorofil a untuk digunakan dalam proses fotosintesis fase I

(reaksi terang) yang terdiri dari fotosistem I dan II, demikian pula dengan klorofil

b. Klorofil a paling banyak terdapat pada fotosistem II sedangkan klorofil b paling

banyak terdapat pada fotosistem I (Ai & Banyo, 2011) Perbandingan kedua macam

klorofil dapat dilihat dalam tabel dan gambar sebagai berikut

Tabel 2. 2 Perbandingan klorofil a dan klorofil b

Aspek Klorofil a Klorofil b

Rumus kimia C55H72O5N4Mg C55H70O6N4Mg

Gugus Pengikat CH3 CH

Cahaya yang diserap Cahaya biru-violet dan merah

Cahaya biru dan oranye

Absorbsi maksimum Pada λ 673 nm Pada λ 455-640 nm

18

Gambar 2. 2 Struktur klorofil a dan b

Secara kimia klorofil tersusun dari fitol yang bersifat suka lemak dan rangka

porfin yang bersifat senang air. Klorofil bisa menerima dengan mengembalikan

sinar dalam gelombang yang berlainan (flouresensi) klorofil-a berwarna hijau tua,

klorofil-b hijau muda. Setelah flouresensi klorofil-a tampak merah darah sedangkan

klorofil-b berwana merah coklat. Zat hijau daun hanya bisa larut dalam turunan

alkohol seperti etanol, metanol, eter, aseton, dan klorofom. Setiap sel plastid hijau

mengandung kurang lebih 36-600 kloroplas. Selain plastid hijau, tumbuhan tingkat

tinggi juga memiliki plastid lain yaitu warna merah, ungu, atau biru pada daun dan

bunga yang merupakan hasil kerja pigmen warna yang disebut antosianin (Trubus,

2008)

2.3.2 Peran Klorofil dalam Fotosintesis

Klorofil merupakan faktor utama yang mempengaruhi fotosintesis.

Fotosintesis merupakan proses perubahan senyawa anorganik (CO2 dan H2O)

menjadi senyawa organik (karbohidrat) dan O2 dengan bantuan cahaya matahari.

Klorofil merupakan pigmen utama yang terdapat dalam kloroplas. Kloroplas adalah

19

organel sel tanaman yang mempunyai membran luar, membran dalam, ruang antar

membran dan stroma. Permukaan membran internal yang disebut tilakoid akan

membentuk kantong pipih dan pada posisi tertentu akan bertupukan dengan rapi

membentuk struktur yang disebut granum. Seluruh granum yang terdapat pada

kloroplas disebut grana. Tilakoid yang memanjang menghubungkan granum satu

dengan yang lainnya di dalam stroma yang disebut dengan lamela. Stroma

merupakan rongga luar dalam kloroplas yang berisi air serta garam-garam yang

terlarut dalam air. Klorofil terdapat di dalam ruang tilakoid (Campbell, 2008).

Gambar 2. 3Struktur kloroplas dan bagian-bagiannya

Sumber: (Ai & Banyo, 2011)

Tiga fungsi utama klorofil dalam proses fotosintesis adalah memanfaatkan

energi matahari, memicu fiksasi CO2 untuk menghasilkan karbohidrat dan

menyediakan energi bagi ekosistem secara keseluruhan. Karbohidrat yang

dihasilkan dalam fotosintesis diubah menjadi protein, lemak, asam nukleat dan

molekul organik lainnya. Klorofil menyerap cahaya yang berupa radiasi

elektromagnetik pada spektrum kasat mata (visible). Cahaya matahari mengandung

20

semua warna spektrum kasat mata dari merah sampai violet tetapi tidak semua

panjang gelombang diserap dengan baik oleh klorofil. Klorofil dapat menampung

cahaya yang diserap oleh pigmen lainnya melalui fotosintesis, sehingga klorofil

disebut sebagai pigmen pusat reaksi fotosintesis (Ai & Banyo, 2011)

2.3.3 Biosintesis Klorofil

Klorofil dihasilkan oleh kloroplas pada jaringan fotosintesis daun, bahan

utama dalam pembentukan senyawa pigmen klorofil adalah senyawa intermediet,

glutamat, yang mengalami deaminasi menghasilkan α-ketoglutarat kemudian

direduksi menjadi γ, δ-dioxovalerate dan mengalami transmisi asam δ-amino-

laevulinat (ALA), sintesis ini memerlukan ATP dan NADPH.

Pelepasan air dari asam amino-laevulinat menghasilkan porphobilinogen

yang mengandung struktur cincin pyrrole. Selanjutnya terjadi reaksi pelepasan NH3

dan CO2 kemudian membentuk protoporphyrin menghasilkan Mg-protoporphyrin

monomethylester mengalami dehidrasi dan reduksi menghasilkan

protochlorophylide. Penambahan H+ menghasilkan chlorophyllide a menjadi

korofil a, proses ini sangat dipengaruhi oleh cahaya

Klorofil b merupakan bentuk khusus dari klorofil a. pembentukan klorofil b

membutuhkan O2 dan NADPH2 dengan bantuan enzim chlorophyll a oxygenasie

(CAO). Pigmen klorofil menyusun sekitar 4% bobot kering kloroplas dan klorofil

b berjumlah 1/3 dari klorofil a yang berperan untuk menyerap dan menyalurkan

energi cahaya ke pusat reaksi untuk mengeksitasi elektron. Klorofil b berfungsi

sebagai pigmen antena. Cahaya ditangkap oleh klorofil b yang bergabung dalam

21

kompleks pemanen cahaya (LCH) kemudian di transfer ke klorofil a dan pigmen

antena lain yang berdekatan dengan pusat reaksi (Rizkiaditama et al., 2017)

2.3.4 Faktor Pembentuk Klorofil

Pembentukan klorofil dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:

a. Pembawa faktor (gen), bila gen untuk sintesis tidak dimiliki oleh

tumbuhanmaka tumbuhan tidak bisa menghasilkan klorofil.

b. Cahaya matahari, dalam pembentukan klorofil diperlukan cahaya matahari

yang terkena langsung pada tanaman.

c. Oksigen, pada pembentukan klorofil dibutuhkan oksigen, walaupun tumbuhan

yang dihasilkan dalam keadaan gelap jika diberikan cahaya matahari tapi tidak

diberikan oksigen maka tumbuhan tidak bisa membentuk klorofil.

d. Nitrogen, Magnesium dan Besi merupakan suatu keharusan dalam

pembentukan klorofil, karena jika ada yang kekurangan zat-zat tersebut maka

tumbuhan akan mengalami kerusakan.

e. Air, kekurangan air pada tumbuhan juga mempengaruhi dalam pembentukan

klorofil karena tumbuhan mengalami desintegrasi seperti yang terjadi pada

tumbuhan di musim kemarau

f. Temperatur, merupakan suatu kondisi yang cocok dalam pembentukan klorofil

pada kebanyakan tanaman, kondisi yang paling baik yaitu pada temperatur 26-

30°. (Ai & Banyo, 2011)

22

2.3.5 Penentuan Kadar Klorofil

Dalam penentuan kadar klorofil dilakukan dengan metode spektrofotometric

menggunakan alat yang dinamakan spektrofotometer. Metode ini pertama kali

diperkenalkan masih menggunakan satuan μSPU (mikro Specified Pigment Unit),

kemudian metode ini mengalami modifikasi dengan ditemukannya satuan absolut

yaitu mg/m3 atau μg/L. metode spektrofometri memiliki kelebihan dibandingkan

dengan metode yang lain karena pengukuran sudah menggunakan alat

(Spektrofotometer). Hasil pengukuran lebih akurat, dapat menentukan jenis-jenis

klorofil (klorofil-a, -b, -c1, dan –c2) dan telah memiliki satuan absolut (Riyono,

2006).

Spektrofotometri UV-vis adalah teknik analisis spektroskopi yang memakai

sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm) dan pada sinar

tampak (380-780 nm). Secara umum prinsip kerja Uv-vis pada penyerapan sinar

didasarkan pada fenomena oleh jenis senyawa kimia pada daerah dekat cahaya

(ultraviolet) dan daerah tampak (visible) dimana klorofil a lebih banyak menyerap

cahaya ungu, biru dan merah, sedangkan klorofil b banyak menyerap cahaya biru

dan cahaya orange (Gibson, Kasman, & Iqbal, 2017)

Kadar klorofil diukur dengan spektrofotomer UVmini 1240 pada λ 665 dan

652 nm. Kadar klorofil total dihitung dengan rumus Porra et al (1989):

[Ch a] = 16,29 A665 – 8,54 A652

[Ch b] = 30,66 A652 – 13,58 A652

Keterangan

[Ch a] = konsentrasi klorofil a

23

[Ch b] = konsentrasi klorofil b (Kamagi, Pontoh, & Momuat, 2017)

2.4 Proses Fisiologi Pembungaan

Pada fase vegetatif proses pertumbuhan didominasi oleh pertumbuhan bagian-

bagian tanaman secara keseluruhan. Bila tanaman berasal dari biji, pertumbuhan

pada fase muda (juvenile phase) berjalan sampai mencapai umur atau ukuran

tertentu, kemudian beralih ke fase dewasa dan pertumbuhan generatif untuk

membentuk bunga. Jika sudah mencapai akhir fase muda dan beralih ke fase dewasa

(generatif), tanaman tersebut akan mampu berbunga pada waktu-waktu tertentu.

Pembentukan calon (primordia) bunga menandai berakhirnya masa muda dan

masa vegetatif. Pembentukan primordia bunga terjadi dan dimulai karena adanya

induksi pembungaan, yaitu perubahan fisiologis internal yang mengakibatkan pola

pertumbuhan berbeda secara morfologis, yakni berganti menjadi terbentuknya

calon organ bunga. Titik tumbuh pada ujung batang atau cabang tumbuh menjadi

calon bunga, tidak lagi tetap tumbuh menjadi organ vegetatif. Induksi pembungaan

ini banyak terjadi karena adanya pengaruh-pengaruh luar terhadap tanaman. Faktor-

faktor tersebut mempengaruhi metabolisme tanaman untuk membentuk senyawa-

senyawa tertentu yang merupakan syarat terjadinya suatu rangkaian proses sebelum

menjadi organ bunga. Senyawa tersebut secara hipotesis disebut florigen. Pada

tanaman, khusunya pada organ daun, bila telah mendapatkan panjang penyinaran

tertentu (sesuai) atau faktor lain, daun-daun tersebut membentuk senyawa florigen.

Florigen ini dibawa ke titik tumbuh dan menstimulasi pembentukan bunga

meskipun florigen merupakan suatu subtansi yang masih bersifat hipotetis.

24

Tahun 1959, Borthwick dan Hendrick melaporkan bahwa suatu pigmen yang

dinamakan phytochrome yang terdapat pada semua tanaman dalam jumlah sangat

kecil memegang peran penting dalam menstimulasi pembungaan. Dinyatakan

bahwa hal ini sangat tergantung dan dipengaruhi oleh intensitas penyinaran

(photoperiode), jauh sebelumnya pada tahun 1918, Kraus dan Kraybill

mengemukakan bahwa terjadinya pembungaan pada suatu tanaman dipengaruhi

oleh keadaan nutrisi.

Pembungaan merupakan suatu proses fisiologis dan morfologis dengan

spektrum yang luas. Proses ini diawali dengan masa kritis, yaitu terjadi perubahan

primordia batang menjadi primordia bunga, pada saat terjadi perubahan secara

fisiologis dan morfologis sebagai akibat proses metabolisme pada titik tumbuh yang

semestinya mengalami diferensiasi menjadi calon daun, batang, atau tunas berubah

menjadi jaringan yang akan menjadi calon organ reproduksi antara lain calon putik,

calon benang sari, dan bagian-bagian lain dari bunga (kelopak dan mahkota bunga),

kemudian berlanjut dengan berkembangnya bunga sesuai dengan tanamannya

(Mangodidjojo, 2003)

Buah naga (Hylocereus cortaricensis) merupakan tanaman yang termasuk

famili cactaceae dimana tanaman ini hidup sempurna di daerah kekeringan.

Tanaman ini juga telah mengembangkan adaptasi morfologi yang khas (tranformasi

daun menjadi duri, perlindungan cladodes oleh impermeabel kutikula) dan

mekanisme yang memungkinkan mereka untuk menggunakan air secara efisien.

Proses pembungan pada famili cactaceae terjadi pada musim semi dengan kondisi

iklim yang menguntungkan yaitu pada suhu 14°C dengan panjang hari (masa

25

penyinaran) 12 jam. Bunga sering dipancarkan oleh cladodes berumur satu tahun

sedangkan tunas utamanya dipancarkan pada tahun kedua atau lebih. Setelah emisi

bunga kuncup masa pembungan berlangsung sekitar satu bulan dan diikuti oleh

perkembangan buah-buahan. Tanaman dengan famili cactaceae dapat berbungan

untuk kedua kalinya selama tahun yang sama jika kondisi lingkungan yang

menguntungkan atau melalui penggunaan teknik pertanian canggih (yaitu program

irigasi dan pemupukan terus menerus atau irigasi selama musim kering) periode

musim kering. Fenomena ini dinamakan “reflowering” potensi reflowering ini

berdampak besar pada pendapatan petani (Arba, Falisse, Choukr-allah, & Sindic,

2017).

2.5 Proses Fisiologi Penyerbukan dan Pembuahan

Penyerbukan (pollination) adalah jatuhnya tepung sari pada kepala putik,

sedangkan pembuahan (fertilization) adalah bertemunya gamet jantan dan gamet

betina yang kemudian melebur menjadi zigot. Biji atau buah yang dihasilkan oleh

suatu tanaman merupakan hasil dari serangkaian proses dimana benang sari dan

putik memegang peranana penting. Pada dasarnya bunga sempurna mempunyai tiga

bagian pokok, yaitu kelopak bunga, mahkota bunga dan organ kelamin.

Dalam ilmu genetika telah dipelajari adanya proses pembelahan meiosis dan

mitosis. Pada tumbuhan, khususnya tumbuhan yang berbunga (angiospermae)

untuk menghasilkan gamet baik jantan dan betina dua macam pembelahan tersebut

terjadi secara berurutan. Pembelahan meiosis merupakan bagian yang paling

penting. Proses pembelahan untuk menghasilkan gamet-gamet tersebut disebut

gametosis.

26

Tanaman buah naga merupakan tanaman yang mempunyai bunga sempurna

karena mempunya benang sari dan kepala putik. Proses gametogenesis pada bagian

bunga betina (organ kelamin betina) disebut megasporogenesis dan pada bagian

bunga jantan (organ kelamin jantan) disebut microsporogenesis. Organ kelamin

betina atau putik terdiri atas kepala putik (stigma), tangkai putik (style), dan

kandung embrio (ovary). Organ kelamin jantan atau benang sari terdiri atas tangkai

benang sari (filament) dan kepala sari (anther) (Mangondidjojo, 2003). Proses

penyerbukan bunga tanaman buah naga yang dilakukan oleh petani dengan teknik

antropogami yaitu penyerbukan dengan bantuan manusia karena serbuk sari sulit

untuk mencapai kepala putik

Setelah terjadi penyerbukan, butir tepung sari mengalami dua kali pembelahan

meiosis dan menghasilkan empat mikrospora yang haploid. Selanjutnya, setiap

mikrospora yang haploid mengalami pembelahan tanpa diikuti pembelahan

sitoplasma (kariokinesis) dan menghasilkan dua inti haploid. Pada proses

pertumbuhan buluh sari, satu dari dua inti tersebut membelah secara mitosis

mengahsilkan inti generatif I dan generatif II. Satu inti yang lain tidak membelah,

tetapi tumbuh menjadi inti buluh yang mengantarkan kedua inti generatif I dan II

menuju mikrofil untuk mengalami pembuahan (Mangondidjojo, 2003).

2.6 Sumber Belajar

Menurut Association for Education Communication and Technology sumber

belajar adalah segala sesuatu atau daya yang dapat dimanfaatkan oleh guru, baik

secara terpisah maupun dalam bentuk gabungan untuk kepentingan belajar

27

mengajar dengan tujuan meningkatkan efektivitas dan efisiensi tujuan

pembelajaran (Setiyani, 2010)

Sumber belajar merupakan suatu yang dapat dijadikan acuan atau referensi

untuk mendapatkan pengalaman belajar bagi peserta didik baik itu berwujud orang,

bahan, alat, dan teknik (Sastrianawati, 2018). Sumber belajar adalah segala sesuatau

yang dapat digunakan untuk memfasilitasi kegiatan belajar dan memudahkan

peserta didik dalam memperoleh informasi, pengetahuan, pengalaman dan

keterampilan dalam proses mengajar (Prastowo, 2018) Sumber belajar merupakan

bahan-bahan yang dimanfaatkan dan diperlukan dalam proses pembelajaran yang

dapat berupa buku teks, media cetak, media elektronik, narasumber, lingkungan

sekitar dan sebagainya yang tersedia di sekitar lingkungan belajar yang berfungsi

untuk membantu optimalisasi belajar (Purnomo, Indrowati, & Karyanto, 2013)

Sumber pembelajaran dapat dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu:

1. Sumber pembelajaran yang sengaja direncanakan (learning resources by

design), yaitu semua sumber yang secara khusus telah dikembangkan sebagai

komponen sistem intruksional untuk memberikan fasilitas belajar yang terarah

dan bersifat formal.

2. Sumber pembelajaran yang karena dimanfaatkan (learning resources by

utilization), yaitu sumber belajar yang tidak secara khusus didesain untuk

keperluan pembelajaran namun dapat ditemukan, diaplikasikan dan

dimanfaatkan untuk keperluan belajar salah satunya adalah media massa.

Ketersediaan bahan ajar dan sarana belajar merupakan faktor penting dalam

menunjang keberhasilan proses pembelaaran, namun demikian sering kali bahan

28

ajar yang ada di perpustakaan tidak mampu memenuhi kebutuhan belajar siswa

sehingga memerlukan sumber belajar yang lain (Setiyani, 2010)

Keberhasilan dari suatu kegiatan sangat ditentukan oleh perencanaannya.

Apabila perencanaan suatu kegiatan dirancang dengan baik maka kegiatan akan

lebih mudah dilaksanakan, terarah serta terkendali. Demikian pula halnya dalam

proses belajar mengajar, agar pelaksanaan pembelajaran terlaksana dengan baik

maka diperlukan perencanaan pembelajaran yang baik (Rosilawati, 2014)

Perencanaan pembelajaran berperan sebagai acuan bagi guru untuk

melaksanakan kegiatan pembelajaran agar lebih terarah dan berjalan efektif dan

efisien. Dengan kata lain perencanaan pembelajaran berperan sebagai skenario

proses pembelajaran, sehingga dalam perencanaan pembelajaran harus bersifat

luwes (fleksibel) dan memberi kemungkinan bagi guru untuk menyesesuaikan

dengan respon siswa dalam proses pembelajaran sesungguhnya (Rosilawati, 2014)

Biologi merupakan mata pelajaran bagian dari IPA yang menekankan

pembelajaran yang memberikan pengalaman langsung, atau siswa ditekankan untuk

aktif dalam proses belajar mengajar yang memberikan pengalaman secara

langsung, atau siswa ditekankan untuk aktif dalam proses belajar mengajar. Belajar

biologi menitik beratkan pada pengembangan daya penalaran siswa yang dapat

dicapai melalui berbagai strategi pembelajaran. Strategi dalam penyajian materi

merupakan salah satu faktor utama dalam proses pembelajaran karena proses ini

dapat dicapai melalui berbagai strategi pembelajaran. Strategi dalam penyajian

materi merupakan salah satu faktor utama dalam proses pembelajaran karena proses

ini dapat dirancang sebelumnya, baik menyangkut sasaran, materi, media,

29

penunjang media, alokasi waktu, sumber belajar, ruang dan evaluasinya (Subali,

2007)

Dalam pembelajaran biologi, perlu adanya upaya alternatif strategi

pembelajaran yang mengkondisikan cara belajar siswa aktif. Salah satu indikator

keberhasilan dalam pembelajaran yaitu penguasaan siswa terhadap suatu konsep,

artinya bagaimana kemampuan siswa terhadap suatu konsep pada saat siswa

menerima suatu materi pelajaran (Peniati, Parmin, & Purwantoyo, 2013)

2.6.1 Fungsi sumber belajar

Berdasarkan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa sumber belajar

adalah semua sumber seperti pesan, orang, bahan, alat, teknik dan latar yang

dimanfaatkan peserta didik sebagai sumber untuk kegiatan belajar dan dapat

meningkatkan kualitas belajarnya. Berkaitan dengan ruang lingkup sumber belajar

adapun fungsi sumber belajar yaitu:

1. Meningkatkan produktivitas pembelajaran melalui: percepatan laju belajar dan

membantu pengajar untuk menggunakan waktu secara lebih baik dan

pengurangan beban guru dalam menyampaikan informasi, sehingga dapat lebih

banyak membina dan mengembangkan gairah belajar siswa

2. Memberikan kemungkinan pembelajaran yang sifatnya lebih individual

melalui: pengurangan kontrol guru yang kaku dan tradisional serta pemeberian

kesempatan kepada murid untuk belajar sesuai dengan kemampuannya

3. Memeberikan dasar lebih ilmiah terhadap pengajaran melalui: perencanaan

program pembelajaran yang lebih sistematis dan pengembangan bahan belajar

berbasis penelitian.

30

4. Lebih memantapkan pembelajaran melalui: peningkatan kemampuan manusia

dalam penggunaan berbagai media komunikasi serta penyajian data dan

informasi secara lebih konkrit.

5. Memungkinkan belajar secara seketika melalui: pengurangan jurang pemisah

antara pelajaran yang bersifat verbal dan abstrakdengan realitas yang sifatnya

konkrit dan memberikan pengetahuan yang bersifat langsung.

6. Memungkinkan penyajian pembelajaran yang lebih luas, terutama dengan

adanya media massa melalui: pemanfaatan secara bersama yang lebih oleh luas

tenaga tentang kejadian yang langka dan penyajian informasi yang mampu

menembus batas geografis.

Dari uraian fungsi sumber belajar di atas dapat disimpulkan bahwa belajar

berbasis sumber belajar dapat memberikan beberapa keuntungan kepada peserta

didik seperti memungkinkan untuk menemukan bakat terpendam pada diri

seseorang yang selama ini tidak tampak dan memungkinkan pembelajaran

berlangsung terus menerus dan belajar menjadi lebih mudah diserap dan lebih siap

diterapkan sehingga seseorang mampu belajar sesuai kecepatan dan dengan waktu

yang tersedia (Abdullah, 2012).

2.6.2 Syarat Sumber Belajar

Hasil penelitian agar dapat digunakan sebagai sumber belajar harus melalui

beberapa prosedur diantaranya identifikasi proses dan hasil penelitian, pengkajian

proses dan hasil yang releven antara permasalahan dengan mata pelajaran biologi

SMA. Pelaksanaan proses penelitian menghasilkan fakta-fakta yang selanjutnya

31

menjadi konsep dan prnsip yang merupakan hasil penelitian (Cahyani & Suhartanti,

2015).

Analisis proses penelitian dilakukan sesuai langkah-langkah metode ilmiah

menurut (Djohar dalam Cahyani, 2015) dimana langkah-langkah metode ilmiah

meliputi perumusan masalah, perumusan tujuan penelitian, penyusunan prosedur

kerja, pelaksanaan penelitian, analisis data, pembahasan hasil penelitian dan

penarikan kesimpulan. Analisis proses yang dilakukan berdasarkan penelitian dapat

diketahui bahwa proses yang dilakukan selama penelitian telah sesuai dengan

langkah-langkah metode ilmiah karena setiap prosedur yang dilakukan selama

penelitian telah sesuai dengan langkah-langkah metode ilmiah telah dilakukan dan

dapat diketahui dari hasil penelitian dengan sistematis dan jelas.

Selanjutnya dilakukan analisis isi untuk mengetahui potensi hasil penelitian

sebagai alternatif sumber belajar belajar biologi berdasarkan syarat-syarat sumber

belajar yaitu kejelasan potensi, kesesuaian dengan tujuan, kejelasan sasaran,

kejelasan sasaran eksplorasi, kejelasan informasi yang diungkap dan kejelasan

perolehan yang diharapkan (Cahyani & Suhartanti, 2015)

2.6.3 Manfaat Sumber Belajar

Menurut (Ikhsan, Sulaiman, & Ruslan, 2017) sumber belajar bermanfaat

untuk memfasilitasi kegiatan belajar mengajar agar menjadi lebih efektif dan

efisisen. Adapun manfaat sumber belajar sebagai berikut:

1. Memberikan pengalaman belajar yang lebih konkret dan langsung

32

2. Menyajikan sesuatu yang tidak mungkin diadakan, dikunjungi, atau dilihat

secara langsung

3. Menambah dan memperluas cakrawala sains yang ada di dalam kelas

4. Memberikan informasi yang akurat dan terbaru

5. Membantu memecahkan masalah pendidikan dalam lingkup makro maupun

mikro

6. Memberikan motivasi positif, dan

7. Merangsang siswa untuk berfikir kritis, merangsang untuk bersikap lebih

positif serta berkembang lebih jauh.

Dengan demikian proses dan hasil penelitian ini bisa digunakan sebagai

sumber belajar, namun harus dikaji terlebih dahalu secara mendalam dan sistematik

dari hasil penelitian untuk dijadikan sumber belajar (Nurcahyo, 2012) karena suatu

hasil penelitian dapat dimanfaatkan sebagai sumber belajar biologi ditinjau dari segi

proses dan produknya.

2.6.4 Pemanfaatan Handout Sebagai Sumber Belajar

Penggunaan media pembelajaran handout sebagai suplemen penunjang

dalam proses belajar siswa dapat meningkatkan pemahaman yang dapat dilihat dari

hasil belajar kognitif yang telah dibuktikan dengan hasil analisis dan rerata hasil

pretest dan postest. Bahan ajar handout merupakan bahan ajar tertulis yang berisi

materi yang mencakup konsep penting pembelajaran, selain itu handout merupakan

sumber belajar penunjang serta media pesan dalam proses pembelajaran sehingga

guru tidak menjadi satu-satunya penyampai informasi dan sumber belajar. Pada

dasarnya pembelajan biologi berupaya untuk membekali siswa dengan berbagai

33

kemampuan tentang cara mengetahui dan memahami konsep atau fakta secara

mendalam. Sumber belajar disusun dengan pertimbangan kebutuhan siswa dan

materi secara kontekstual. Keberadaan sumber belajar handout dalam proses belajar

membantu siswa, sebab siswa telah membaca konsep penting dan menambahkan

catatan singkat yang diperoleh melalui diskusi kelompok (Wulandari, Suarsini, &

Ibrohim, 2016)

34

2.7 Kerangka Konsep

kerangka konseptual dalam penelitian ini telah disajikan dalam gambar

sebagai berikut:

Gambar 2. 4 Kerangka Konsep

Penambahan daya lampu yang berbeda akan

berpengaruh dalam pembentukan klorofil dan

proses fotosintesis pada pertumbuhan

tanaman buah naga, hal ini terjadi karena

klorofil dapat menyerap cahaya violet biru dan

merah sehingga memantulkan cahaya hijau

Pengaruh

Mempengaruhi

Pengaruh penyinaran

terhadap jumlah kadar

klorofil dan hasil

panen tanaman buah

naga

Batang buah

naga

Data hasil penelitian berupa

akumulasi kadar klorofil dan

hasil panen yang didapat Sumber Belajar Biologi

Tanaman buah naga

Faktor eksternal Faktor internal

Kadar

klorofil Cahaya

Faktor eksternal dan internal

pertumbuhan tanaman buah naga

yang berpengaruh adalah cahaya

dan kandungan klorofil

Lampu Sinar matahari

Kadar

klorofil

Hasil panen

tanaman buah

naga

35

2.8 Hipotesis Penelitian

Adapun hipotesis penelitian ini adalah:

1. Ada pengaruh perlakuan penambahan daya lampu yang berbeda terhadap kadar

klorofil pada tanaman buah naga (Hylocereus cortaricensis)

2. Ada pengaruh perlakuan penambahan daya lampu yang berbeda terhadap hasil

panen tanaman buah naga (Hylocereus cortaricensis)