Amali 1 : Keperluan asas tumbuhan

Objektif : Untuk menentukan keperluan asas tumbuhan; Cahaya matahari, udara

dan air.

Teori :

1. Tumbuhan memerlukan cahaya matahari kerana cahaya matahari terdiri daripada

radiasi elektromagnetik yang dibebaskan sebagai tenaga ketika matahari

menghasilkannya melalui simpanan hidtogen yang letaknya berjuta-juta batu dari Bumi.

Radiasi elektromagnetik yang diterima oleh tumbuhan adalah kunci utama dalam

proses fotosintesis. Fotosintesis adalah penting kerana melalui cara inilah tumbuhan

mendapat tenaga.

2. Air bertindak sebagai pelarut bagi mineral dan menyimpan makanan yang akan

diperlukan oleh tumbuhan. Penyejatan air di atas permukaan daun membantu

menyejukkan tumbuhan ketika cuaca panas sepertimana proses perpeluhan yang

dialami oleh manusia untuk membantu menyejukkan badan. Tumbuhan juga

memerlukan air ketika musim sejuk. Air diserap dan disimpan di dalam akar semasa

musim sejuk. Apabila air menjadi beku, pergerakan air adalah sangat terhad.

3. Dalam keadaan cuaca berangin dan sejuk, pokok-pokok yang mempunyai daun lebar

seperti rhododendrons, akan menggulung atau memintal. Pemintalan daun

mengurangkan luas permukaan untuk terdedah kepada kepada angin kering dan

seterusnya mengurangkan penyejatan. Kehilangan air secara berlebihan akan

menyebabkan tisu mati dan bertukar menjadi warna coklat. Keadaan yang dialami oleh

tumbuhan tersebut adalah pengeringan.

4. Tumbuhan juga memerlukan udara yang bersih. Tumbuhan hijau menggunakan gas

karbon dioksida daripada udara untuk digunakan dalam proses fotosintesis bagi

menghasilkan makanan. Udara yang kotor, dan berjerebu akan menghalang matahari

yang diperlukan oleh tumbuhan. Tanpa udara, tumbuhan akan mati.

5. Oksigen yang bersih adalah salah satu resispi fotosintesis yang dihasilkan oleh

tumbuhan itu sendiri. Pergerakan udara di sekitar tumbuhan dapat menghalang

jangkitan, terutama sekali jangkitan kulat di mana udara berada terlalu “dekat” dan

lembap dan apabila daun-daun basah tidak dapat mengering dengan cepat.

Masalah : Perlukah tumbuhan memerlukan cahaya matahari?

Radas dan bahan :

1. Tumbuhan dewasa yang mempunyai daun yang lebar.

2. Vaseline.

3. Kertas hitam.

4. Klip kertas.

Pembolehubah :

Manipulasi : Kehadiran Vaseline (disapu atau tidak disapu)

Bergerakbalas : Warna dan kesegaran daun.

Malar : Saiz daun.

Prosedur A :

1. Tumbuhan hijau diletakkan di tempat yang ada mempunyai pencahayaan yang

cukup.

2. Kedua-dua bahagian daun disapu Vaseline dengan berhati-hati.

3. Daun- daun ini kemudiannya diperhatikan dan dibandingkan setiap hari dengan

daun-daun yang tidak disapu dengan Vaseline. Warna dan kesegaran daun juga

direkodkan.

Pembolehubah :

Manipulasi : Kertas hitam (dilekatkan atau tidak dilekatkan)

Bergerakbalas : Warna dan kesegaran daun.

Malar : Saiz daun.

Prosedur B :

1. Satu bahagian lipatan kertas hitam dipotong mengikut paten yang telah

ditentukan.

2. Bahagian yang telah dipotong itu kemudiannya dilekatkan di daun selama

beberapa hari.

3. Kertas hitam tersebut dipisahkan selepas beberapa hari dan keputusan

direkodkan.

Keputusan :

Pemerhatian Inferens

Prosedur A Warna daun bertukar

kepada coklat dan

kekuning-kuningan

Vaseline yang menyaluti

daun telah menghalang

cahaya matahari untuk

sampai ke permukaan daun

Prosedur B Warna daun bertukar

kepada coklat dan

kekuning-kuningan

Kertas hitam yang

dilekatkan di daun telah

menghalang cahaya

matahari untuk sampai ke

daun.

Perbincangan :

1. Terdapat 3 aspek cahaya yang mempengaruhi tumbesaran tumbuhan iaitu:

kualiti, kuantiti dan tempoh masa.

Tumbuhan menggunakan cahaya merah dan biru untuk fotosintesis. Warna-

warna ini dan warna merah yang berada dihujung spektrum turut mempengaruhi

tumbesaran tumbuhan, percambahan benih, pembungaan dan proses-proses

yang lain.

Kadar fotosintesis yang bagus memerlukan keamatan cahaya yang bersamaan

dengan cahaya matahari.

Proses seperti pembungaan dan keguguran daun dipengaruhi oleh tempoh

tumbuhan terdedah kepada cahaya atau kepanjangan waktu siang.

2. Benih-benih yang digunakan di dalam eksperimen ini telah dipastikan kualitinya

kerana ianya akan mempengaruhi percambahan benih.

Kesimpulan :

Tumbuhan memerlukan cahaya matahari untuk melakukan fotosintesis. Ianya

menggunakan cahaya untuk menukarkan air dan karbon dioksida kepada bahan

makanan. Eksperimen ini menunjukkan bahawa fotosintesis hanya berlaku ketika

terdapa cahaya matahari dan kanji akan terhasil di dalam fotosintesis.

Soalan :

1. Apakah yang akan terjadi sekiranya hanya bahagian atas sahaja yang ditutup? dan

dibawah sahaja ditutup?

Daun masih akan hidup tetapi warnanya akan bertukar menjadi kekuning-kuningan

kerana bahagian yang ditutup tidak mendapat cahaya matahari yang cukup untuk

melakukan fotosintesis.

2. Adakah daun akan mati sekiranya bahagian yang ditutup ditanggalkan selepas satu

hari?

Tidak, kerana fotosintesis masih akan berlaku selepas bahagian yang ditutup itu

ditanggalkan. Ini kerana, daun tersebut mendapat kembali cahaya matahari untuk

membolehkannya melakukan proses fotosintesis semula.

3. Apakah yang akan terjadi sekiranya hanya sebahagian daun sahaja yang ditutup?

(sebahagian di atas dan sebahagian di bawah)

Hanya bahagian yang ditutup sahaja akan bertukar menjadi kekuning-kuningan tetapi

bahagian yang terdedah kepada cahaya matahari masih dapat membuat proses

fotosintesis.

4. Apakah yang akan terjadi kepada tumbuhan sekiranya kertas hitam ditanggalkan?

Perhatikan selama beberapa hari.

Daun akan mati kerana sebaik sahaja kertas hitam ditanggalkan, daun terlebih dahulu

telah mati kerana tidak dapat menjalankan proses fotosintesis.

Masalah : Adakah tumbuhan mampu hidup tanpa air?

Radas dan bahan :

1. Biji benih kacang hijau.

2. Cawan polisterin.

3. Air.

4. Kapas.

Pembolehubah :

Manipulasi : Kehadiran air.

Bergerakbalas: Percambahan biji benih.

Malar : Kuantiti biji benih.

Prosedur :

1. Beberapa biji benih kacang hijau diletakkan di dalam cawan polisterin.

2. Kedua-dua cawan polisterin yang mengandungi biji benih kacang hijau

diletakkan di bawah cahaya matahari.

3. Cawan A disiram air setiap hari.

4. Cawan B tidak disiram air.

Keputusan :

Pemerhatian Inferens

Cawan A Biji benih bercambah. Biji benih mendapat air yang cukup untuk

bercambah.

Cawan B Biji benih tidak bercambah

dan menjadi kering.

Biji benih tidak mendapat air yang cukup

untuk bercambah. Hal ini menyebabkan

pemecahan selaput biji benih tidak

terjadi.

Perbincangan :

1. Biji benih yang sudah matang kebiasaannya sangat kering dan memerlukan air

yang cukup banyak sebelum proses metabolism selular dan tumbesaran berlaku.

Kebanyakan biji benih akan bercambah dengan baik sekiranya terdapat air yang

mencukupi untuk melembapkan biji benih tetapi jangan merendam terus biji

benih tersebut di dalam air.

2. Pengambilan air oleh biji benih dikenali sebagai penyerapan yang akan

menyebabkan selaput biji benih membengkak dan pecah. Apabila biji benih

dihasilkan, kesemua tumbuhan menyimpan makanan seperti kanji, protein, atau

minyak untuk tumbesaran terhadap embrio yang terdapat di dalam biji benih.

Apabila biji benih menyerap air, enzim hidrolitik diaktifkan untuk memecahkan

makanan yang tersimpan kepada mineral dan bahan-bahan kimia yang berguna,

dan seterusnya membenarkan sel embrio untuk terus bercambah dan

membahagi.

3. Apabila biji benih sudah mula bercambah, makanan yang tersimpan di dalamnya

akan habis. Oleh sebab itulah, biji benih yang bercambah memerlukan air secara

berterusan, nutrient dan cahaya untuk fotosintesis, yang akan menghasilkan

tenaga yang diperlukan untuk memastikan tumbesara yang berterusan.

4. Biji benih yang digunakan di dalam eksperimen ini adalah daripada kualiti yang

terbaik untuk memastikan biji benih dapat bercambah dengan baik.

Kesimpulan :

Biji benih memerlukan air untuk bercambah. Biji benih embrio memerlukan air untuk

memulakan proses pertumbuhan.

Soalan :

1. Adakah setiap tumbuhan akan mendapat keputusan yang sama?

Tidak. Hal ini kerana ianya bergantung kepada jenis biji benih.

2. Bolehkah memberi tumbuhan terlalu banyak air?

Tidak. Hal ini kerana tumbuhan juga memerlukan udara untuk bernafas. Tumbuhan

bernafas melalui akar dan sekiranya terlalu banyak air, akar tidak dapat menyerap

udara. Hal ini akan menyebabkan akar menjadi lemas. Seterusnya, akar akan mati

disebabkan anoksia, keadaan di mana tumbuhan kekurangan oksigen. Daun

membebaskan oksigen sebagai bahan buangan manakala akar menggunakan oksigen

sebagaimana manusia menggunakan oksigen. Apabila tanah mendapat terlalu banyak

air, tanah akan menggunakan semua oksigen yang ada dan membebaskan karbon

dioksida. Sekiranya keadaan ini berlarutan, mineral yang terdapat di dalam tanah akan

bertukar menjadi toksik kepada tumbuhan.

3. Bagaimanakah caranya petani mengetahui tumbuhan mendapat air yang mencukupi

atau tidak?

Petani akan menyentuh tanah tersebut. Sekiranya tanah tersebut lembap, itu

menandakan bahawa tumbuhan mendapat air yang cukup manakala, sekiranya tanah

yang disentuh adalah kering, petani akan mengetahui bahawa tumbuhan tidak

mendapat air yang cukup.

Masalah : Bolehkah tumbuhan hidup tanpa udara?

Radas dan bahan :

1. Biji benih kacang soya.

2. 2 jar dan cawan plastic

3. Kapas dan baja.

4. Air.

Pemboleh ubah :

Manipulasi : Udara

Bergerak balas : Percambahan biji benih.

Malar : Suhu dan cahaya matahari.

Prosedur A :

1. Beberapa biji benih kacang hijau diletakkan di dalam jar.

2. Kedua-dua jar yang mengandungi biji benih kacang hijau disiram dengan air.

3. Jar A ditutup bagi menghalang kemasukan udara.

4. Jar B dibiarkan lembap dan disiram seperti biasa.

Prosedur B :

1. Kedua-dua cawan plastic diisi dengan air.

2. Kapas diisi dalam cawan plastic bersama beberapa biji benih kacang hijau bagi

mengekalkan kelembapan biji benih.

3. Beberapa biji benih diisi kedalam cawan plastic berisi air untuk menghilangkan

udara.

4. suhu dan cahaya bagi kedua-dua cawan plastic tersebut dikekalkan.

Keputusan dan data:

Pemerhatian Inferens

Prosedur A Tumbuhan A –

pembentukan spora pada

tumbuhan

Tumbuhan B – tumbuhan

tumbuh dengan sihat

Tumbuhan A tidak

mendapat udara yang

cukup

Tumbuhan B mendapat

udara yang cukup

Prosedur B Tumbuhan A – tumbuhan

tumbuh dengan sihat

Tumbuhan B – tumbuhan

tidak tumbuh

Terdapat udara dalam

cawan tumbuhan A.

Tiada udara terdapat dalam

cawan tumbuhan B.

Perbincangan :

1. Percambahan biji benih memerlukan udara dan air pada suhu yang bersesuaian.

2. Tumbuhan juga bernafas secara aerobic untuk mendapatkan tenaga untuk

metabolisme.

3. Melalui respirasi, tumbuhan mendapatkan tenaga untuk hidup.

4. Semasa proses respirasi berlaku, sel-sel tumbuhan menerima oksigen dan

melepaskan karbon dioksida.

5. Walaupun proses fotosintesis tidak dapat dijalankan oleh tumbuhan kerana

ketiadaan cahaya matahari, namun proses respirasi masih berlaku kerana tumbuhan

memerlukan tenaga untuk hidup.

Kesimpulan :

Tumbuhan memerlukan udara untuk hidup dengan lebih subur.

Soalan :

1. Apakah cara-cara lain untuk membuang udara dari cawan tersebut?

Menggunakan pam vakum.

2. Apakah jika terlebih udara akan menjadi suatu masalah kepada petani?

Tidak. Jumlah udara tidak memberikan sebarang kesan kepada petani kerana udara

membawa maksud lebih banyak oksigen dan karbon dioksida hadir untuk membantu

tumbuhan hidup dengan lebih subur.

3. Adakah keputusan yang berbeza akan mincul sekiranya biji benih yang

digunakan berlainan jenis?

Ya.

4. Tumbuhan membuat makanan mereka sendiri namun mereka memerlukan

bekalan mineral. Pilih 3 jenis mineral dan nyatakan apakah yang akan terjadi sekiranya

mereka membesar tanpa mineral tersebut?

Nitrogen, fosforus, dan kalsium. Sekiranya tumbuhan tersebut kekirangan nitrogen,

pertumbuhan tumbuhan tersebut akan terbantut. Sekiranya tumbuhan tersebut

kekurangan fosforus, pertumbuhan akar tumbuhan tersebut akan terbantut manakala

sekiranya tumbuhan tersebut kekurangan kalsium makan daun akan menangkup.

5. Tumbuhan dan haiwan memerlukan makanan. Berikan 2 sebab mengapa tumbuhan

dan haiwan memerlukan makanan.

Haiwan dan tumbuhan memerlukan makanan untuk meningkatkan kadar metabolisme

dalam kehidupan seharian mereka selain memastikan kemandirian spesis mereka.