PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
Pertumbuhan adalah
:
- Peristiwa perubahan biologi yang terjadi pada makhluk
hidup yang berupa pertambahan ukuran (volume, massa, dan tinggi)
- Irreversibel (tidak kembali ke asal)
- dapat diukur serta dinyatakan secara kuantitatif.
- Auksanometer adalah Suatu alat untuk mengukur
pertumbuhan memanjang suatu tanaman, yang terdiri atas sistem kontrol yang
dilengkapi jarum penunjuk pada busur skala atau jarum yang dapat menggaris
pada silinder pemutar.
Perkembangan adalah:
- Proses menuju tercapainya kedewasaan atau tingkat yang
lebih sempurna (kompleks).
- Sel-sel berdiferensiasi.
- Peristiwa diferensiasi menghasilkan perbedaan yang
tampak pada struktur dan fungsi masing-masing organ, sehingga perubahan
yang terjadi pada organisme tersebut semakin kompleks.
- Proses ini berlangsung secara kualitatif.
- Irreversible
TAHAP-TAHAP PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN
TAHAP AWAL PERTUMBUHAN
- Mula-mula biji melakukan imbibisi atau
penyerapan air sampai ukuran bijinya bertambah dan menjadi lunak.
- Saat air masuk ke dalam biji, enzim-enzim mulai aktif
sehingga menghasilkan berbagai reaksi kimia.
- Kerja enzim ini antara lain, mengaktifkan metabolisme di
dalam biji dengan mensintesis cadangan makanan sebagai persediaan cadangan
makanan pada saat perkecambahan berlangsung.
PERKECAMBAHAN
- Perkecambahan terjadi karena pertumbuhan radikula (calon
akar) dan pertumbuhan plumula(calon batang).
- Faktor yang memengaruhi perkecambahan adalah air,
kelembapan, oksigen, dan suhu.
- Perkecambahan biji ada dua macam, yaitu:
a. Tipe perkecambahan di atas
tanah (Epigeal)
Hipokotil memanjang
sehingga plumula dan kotiledon ke permukaan tanah dan
kotiledon melakukan fotosintesis selama daun belum terbentuk.
Contoh: perkecambahan kacang
hijau.
b. Tipe perkecambahan di
bawah tanah (hipogeal)
Epikotil memanjang
sehingga plumula keluar menembus kulit biji dan muncul di atas
permukaan tanah, sedangkan kotiledon tertinggal dalam tanah. Contoh:
perkecambahan kacang kapri (Pisum sativum).
PERTUMBUHAN PRIMER
- Merupakan pertumbuhan yang terjadi karena adanya
aktivitas meristem primer.
- Pertumbuhan ini disebabkan oleh kegiatan titik tumbuh
primer yang terdapat pada ujung akar dan ujung batang dimulai sejak
tumbuhan masih berupa embrio.
- Ciri-ciri jaringan meristem ini adalah mempunyai dinding
sel yang tipis, bervakuola kecil atau tidak bervakuola, sitoplasma pekat
dan sel-selnya belum berspesialisasi.
- Jaringan meristem ada dua jenis, yaitu:
a.
Jaringan meristem apikal
Jaringan ini terdapat pada ujung
akar dan batang, yang berfungsi untuk mewujudkan pertumbuhan primer.
b.
Jaringan meristem lateral
Jaringan ini dapat membentuk
pertumbuhan sekunder. Contoh yang sering kita temukan adalah kambium, jaringan
ini dapat menumbuhkan pertumbuhan lateral atau menambah diameter dari bagian
tumbuhan.
Kambium didapatkan pada
tumbuhan dikotil dan Gymnospermae.
Contoh yang lain adalah
kambium gabus yang terdapat pada batang dan akar tumbuhan berkayu atau pada
bagian tumbuhan yang kena luka.
PERTUMBUHAN SEKUNDER
- Pertumbuhan ini terjadi pada tumbuhan Dikotiledon dan
Gymnospermae.
- Pertumbuhan sekunder disebabkan oleh kegiatan meristem
sekunder, yang meliputi:
a.
Kambium gabus (felogen)
Pertumbuhan felogen
menghasilkan jaringan gabus. Jaringan gabus berperan sebagai pelindung, yaitu
menggantikan fungsi epidermis yang mati dan terkelupas, juga merupakan bagian
dari jaringan sekunder yang disebut periderm.
b.
Kambium fasis (vasikuler)
Berperan membentuk xilem
sekunder ke arah dalam dan membentuk floem sekunder ke arah luar, selain itu
juga menghasilkan sel-sel hidup yang berderet-deret menurut arah jari-jari dari
bagian xilem ke bagian floem yang disebut jari-jari empulur.
Bagian xilem lebih tebal
daripada bagian floem karena kegiatan kambium ke arah dalam lebih besar
daripada kegiatan ke arah luar.
c.
Kambium interfasis (intervasikuler)
Merupakan kambium yang
membentuk jari-jari empulur. Tumbuhan monokotil yang tidak mempunyai kambium,
tumbuh dengan cara penebalan. Tetapi pada umumnya, pertumbuhan terjadi karena
adanya peningkatan banyaknya dan ukuran sel. Pertumbuhan pada tumbuhan dikotil
yang berkayu menyangkut kedua aktivitas tersebut, sel-sel baru yang kecil yang
dihasilkan kambium dan meristem apikal, kemudian sel-sel ini membesar dan
berdifferensiasi.
PERTUMBUHAN TERMINAL
Terjadi pada ujung akar dan
ujung batang tumbuhan berbiji yang aktif tumbuh. Terdapat 3 daerah (zona)
pertumbuhan dan perkembangan.
a.
Daerah pembelahan (daerah meristematik)
Merupakan daerah yang paling
ujung dan merupakan tempat terbentuknya sel-sel baru. Sel-sel di daerah ini
mempunyai inti sel yang relatif besar, berdinding tipis, dan aktif membelah
diri.
b.
Daerah pemanjangan
Merupakan daerah hasil
pembelahan sel-sel meristem. Sel-sel hasil pembelahan tersebut akan bertambah
besar ukurannya sehingga menjadi bagian dari daerah perpanjangan. Ukuran selnya
bertambah beberapa puluh kali dibandingkan sel-sel meristematik.
c.
Daerah diferensiasi
Merupakan daerah yang
terletak di bawah daerah pemanjangan. Sel-sel di daerah ini umumnya mempunyai
dinding yang menebal dan beberapa di antaranya mengalami diferensiasi menjadi
epidermis, korteks, dan empulur. Sel yang lain berdiferensiasi menjadi jaringan
parenkim, jaringan penunjang, dan jaringan pengangkut (xilem dan floem).
FAKTOR-FAKTOR YANG
MEMENGARUHI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
- Faktor Genetik
Setiap jenis tumbuhan membawa gen untuk
sifat-sifat tertentu, seperti berbatang tinggi atau berbatang rendah. Tumbuhan
yang mengandung gen yang baik dan didukung lingkungan yang sesuai akan
memperlihatkan pertumbuhan yang baik pula.
B. Faktor Internal
Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan,
yaitu hormon. Hormon tumbuhan ditemukan oleh F. W. Went pada tahun 1928. Hormon
berasal dari bahasa Yunani hormalin yang berarti penggiat.
Hormon tumbuhan disebut fitohormon.
Fitohormon tersebut, yaitu:
1. Auksin atau AIA (Asam
Indol Asetat)
- Auksin merupakan senyawa asam asetat dengan gugusan
indol dan derivat-derivatnya.
- Pertama kali auksin ditemukan pada ujung koleoptil
kecambah gandum (Avena sativa).
- Pusat pembentukan auksin adalah ujung koleoptil (ujung
tumbuhan).
- Jika terkena sinar matahari, auksin akan berubah menjadi
senyawa yang menghambat pertumbuhan. Hal inilah yang menyebabkan batang
akan membelok ke arah datangnya cahaya, karena bagian yang tidak terkena
cahaya pertumbuhannya lebih cepat daripada bagian yang terkena cahaya.
- Fungsi auksin, yaitu:
- Merangsang perpanjangan sel.
- Merangsang pembentukan bunga dan buah.
- Merangsang pemanjangan titik tumbuh.
- Mempengaruhi pembengkokan batang.
- Merangsang pembentukan akar lateral.
- Merangsang terjadinya proses diferensiasi.
2. Gibberellin
- Gibberellin merupakan hormon yang pertama kali ditemukan
pada jamur Gibberella fujikuroii yang parasit pada
tumbuhan padi. Ditemukan oleh Kuroshawa pada tahun 1926.
- Fungsi gibberellin, yaitu:
- Merangsang pembelahan sel kambium.
- Merangsang pembungaan lebih awal sebelum waktunya.
- Merangsang pembentukan buah tanpa biji (partenokarpi).
- Merangsang tanaman tumbuh sangat cepat sehingga
mempunyai ukuran raksasa. (Dwidjoseputro, 1992: 197)
3. Sitokinin
- Sitokinin merupakan kumpulan senyawa yang fungsinya
mirip satu sama lain.
- Fungsi sitokinin yaitu:
- Merangsang proses pembelahan sel.
- Menunda pengguguran daun, bunga, dan buah.
- Mempengaruhi pertumbuhan tunas dan akar.
- Meningkatkan daya resistensi terhadap pengaruh yang
merugikan, seperti suhu rendah, infeksi virus, pembunuh gulma, dan
radiasi.
- Menghambat (menahan) menguningnya daun dengan jalan
membuat kandungan protein dan klorofil yang seimbang dalam daun (senescens).
4. Gas Etilen
- Gas etilen merupakan hormon tumbuh yang dalam keadaan
normal berbentuk gas.
- Fungsi gas etilen, yaitu:
- Membantu memecahkan dormansi pada tanaman, misalnya
pada ubi dan kentang.
- Mendukung pematangan buah.
- Mendukung terjadinya abscission (pelapukan)
pada daun.
- Mendukung proses pembungaan.
- Menghambat pemanjangan akar pada beberapa spesies
tanaman dan dapat menstimulasi pemanjangan batang.
- Menstimulasi perkecambahan.
- Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar.
5. Asam Absisat (ABA)
- Asam absisat merupakan hormon tumbuh yang hampir selalu
menghambat pertumbuhan, baik dalam bentuk menurunkan kecepatan maupun
menghentikan pembelahan dan pemanjangan sel bersama-sama.
- Fungsi asam absisat, yaitu:
a. Menghambat perkecambahan
biji.
b. Mempengaruhi pembungaan
tanaman.
c. Memperpanjang masa
dormansi umbi-umbian.
d. Mempengaruhi pucuk
tumbuhan untuk melakukan dormansi.
6. Kalin
- Kalin merupakan hormon yang mempengaruhi pembentukan
organ.
- Berdasarkan organ yang dipengaruhinya, kalin dibedakan
atas:
- Rhizokalin, mempengaruhi pembentukan akar.
- Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan batang.
- Filokalin, mempengaruhi pembentukan daun.
- Antokalin, mempengaruhi pembentukan bunga.
7. Asam Traumalin
- Asam traumalin disebut sebagai hormon luka/kambium
karena hormon ini berperan apabila tumbuhan mengalami kerusakan jaringan.
- Jika terluka, tumbuhan akan merangsang sel-sel di daerah
luka menjadi bersifat meristem lagi sehingga mampu mengadakan pembelahan
sel untuk menutup luka tersebut. Kemampuan itu disebut restitusi atau
regenerasi.
- Peristiwa ini dapat terjadi karena adanya asam traumalin
(asam traumalat).
Perlu Anda ketahui selain hormon, vitamin dapat
berpengaruh dalam pertumbuhan dan perkembangan, misalnya vitamin B12, vitamin
B1, Vitamin B6, vitamin C (asam askorbat). Vitamin-vitamin tersebut berfungsi
dalam proses pembentukan hormon dan berfungsi sebagai koenzim.
- Faktor Lingkungan (Eksternal)
Faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan adalah faktor lingkungan, misalnya nutrisi, air, cahaya, suhu, dan
kelembapan.
a. Nutrisi
- Nutrisi terdiri atas unsur-unsur atau senyawa-senyawa
kimia sebagai sumber energi dan sumber materi untuk sintesis berbagai
komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan.
- Nutrisi umumnya diambil dari dalam tanah dalam bentuk
ion dan kation, sebagian lagi diambil dari udara.
- Unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyak
disebut unsur makro (C, H, O, N, P, K, S, Ca, Fe, Mg).
- Adapun unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit
disebut unsur mikro (B, Mn, Mo, Zn, Cu, Cl). Jika salah satu kebutuhan
unsur-unsur tersebut tidak terpenuhi, akan mengakibatkan kekurangan unsur
yang disebut defisiensi.
- ,dan efisiensi mengakibatkan pertumbuhan menjadi
terhambat.
b. Air
- Kekurangan air pada tanah menyebabkan terhambatnya
proses osmosis. Proses osmosis akan terhenti atau berbalik arah yang
berakibat keluarnya materi-materi dari protoplasma sel-sel tumbuhan,
sehingga tanaman kering dan mati.
- Fungsi air antara lain:
- Untuk fotosintesis.
- Mengaktifkan reaksi-reaksi enzim atau sebagai medium
reaksi enzimatis
- Membantu proses perkecambahan biji.
- Menjaga (mempertahankan kelembapan).
- Untuk transpirasi.
- Meningkatkan tekanan turgor sehingga merangsang
pembelahan sel.
- Menghilangkan asam absisi.
- Sebagai pelarut, air juga memengaruhi kadar enzim dan
substrat sehingga secara tidak langsung memengaruhi laju metabolisme.
c. Cahaya
- Cahaya mutlak diperlukan dalam proses fotosintesis.
- Cahaya secara langsung berpengaruh terhadap pertumbuhan
setiap tanaman. Pengaruh cahaya secara langsung dapat diamati dengan
membandingkan tanaman yang tumbuh dalam keadaan gelap dan terang.
- Pada keadaan gelap, pertumbuhan tanaman mengalami etiolasi yang
ditandai dengan pertumbuhan yang abnormal (lebih panjang), pucat, daun
tidak berkembang, dan batang tidak kukuh.
- Sebaliknya, dalam keadaan terang tumbuhan lebih pendek,
batang kukuh, daun berkembang sempurna dan berwarna hijau.
- Dalam fotosintesis, cahaya berpengaruh langsung terhadap
ketersediaan makanan.
- Tumbuhan yang tidak terkena cahaya tidak dapat membentuk
klorofil, sehingga daun menjadi pucat.
- Panjang penyinaran mempunyai pengaruh yang spesifik
terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
- Panjang periode cahaya harian disebut fotoperiode,
sedangkan reaksi tumbuhan terhadapfotoperiode yang berbeda
panjangnya disebut fotoperiodisme.
- Berdasarkan persyaratan panjang hari untuk pembungaan,
sebagian besar tumbuhan dibagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu:
a.
Tumbuhan berhari pendek (short day plant)
Berbunga jika panjang hari
kurang dari periode kritis tertentu, misalnya kastuba (Euphorbia pulcherima),
ubi jalar (Ipomoea batatas), nanas (Ananas commosus), dan padi (Oryza
sativa). Panjang hari harus kurang dari 11 hingga 15 jam agar pembungaan
terjadi.
b.
Tumbuhan hari panjang (long day plant)
Berbunga jika panjang hari
lebih dari periode kritis tertentu, misalnya tanaman jarak (Rhicinus
communis) dan kentang (Solanum tuberosum). Panjang hari harus lebih
dari 12 hingga 14 jam agar pembungaan terjadi.
c.
Tumbuhan hari netral (day-neutral plant).
Berbunga tidak tergantung
pada panjang hari, dapat menghasilkan bunga kapan saja dalam setahun, misalnya
jagung (Zea mays).
d. Suhu
- Suhu berpengaruh terhadap fisiologi tumbuhan, antara
lain memengaruhi kerja enzim.
- Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan
menghambat proses pertumbuhan.
- Fotosintesis pada tumbuhan biasanya terjadi di daun,
batang, atau bagian lain tanaman.
- Suhu optimum (15°C hingga 30°C) merupakan suhu yang
paling baik untuk pertumbuhan.
- Suhu minimum (± 10°C) merupakan suhu terendah di mana
tumbuhan masih dapat tumbuh.
- Suhu maksimum (30°C hingga 38°C) merupakan suhu
tertinggi dimana tumbuhan masih dapat tumbuh.
e. Kelembapan
- Kelembapan ada kaitannya dengan laju transpirasi melalui
daun karena transpirasi akan terkait dengan laju pengangkutan air dan
unsur hara terlarut.
- Bila kondisi lembap dapat dipertahankan maka banyak air
yang diserap tumbuhan dan lebih sedikit yang diuapkan.
- Kondisi ini mendukung aktivitas pemanjangan sel sehingga
sel-sel lebih cepat mencapai ukuran maksimum dan tumbuh bertambah besar.
- Pada kondisi ini, faktor kehilangan air sangat kecil
karena transpirasi yang kurang.
- Adapun untuk mengatasi kelebihan air, tumbuhan
beradaptasi dengan memiliki permukaan helaian daun yang lebar.
- Oksigen
- Untuk pemecahan senyawa bermolekul besar (saat
respirasi) agar menghasilkan energi yang diperlukan pada proses
pertumbuhan dan perkembangannya.
HUBUNGAN AUKSIN DENGAN
BEBERAPA PROSES FISIOLOGI
Secara fisiologis fitohormon berpengaruh
terhadap berbagai proses, di antaranya adalah :
- Proses pengembangan sel
Heteroauksin yang dihasilkan di bagian ujung
memengaruhi sintesis enzim tertentu yang kelak akan diteruskan menuju dinding
sel dan menyebabkan dinding sel menjadi elastis. Dengan adanya sifat elastis
tersebut, dinding sel mudah merenggang dan dapat tumbuh memanjang.
2.
Fototropisme
Yaitu peristiwa pergerakan tumbuhan kearah
datang nya cahaya. Cholodny dan Went menjelaskan bahwa cahaya menyebabkan
terjadinya pemindahan auksin secara lateral dari bagian yang terkena cahaya
menuju bagian yang tidak terkena cahaya. Dengan demikian, jumlah auksin di
bagian yang gelap akan lebih banyak daripada di bagian yang terang.
3.
Geotropisme
Adalah pengaruh gravitasi bumi terhadap
pertumbuhan yang terdiri atas : geotropisme positif (gerak akar yang mengarah
ke pusat bumi) dan geotropism negative (menjauhi pusat bumi).
4.
Auksin dan pembentukan akar
Pemakaian berbagai macam fitohormon pada stek
daun, batang dan akar dapat merangsang pertumbuhan akar, seperti auksin Indole
Butirat, dan asam Naftalena Asetat.
5.
Partenokarpi
Adalah pembentukan buah tanpa terjadi pembuahan
sehingga menghasilkan buah tanpa biji, Bunga akan secara alami
memproduksi hormon tumbuhan,
yang diperlukan untuk mengawali proses pembentukan buah. Seperti yang terjadi
pada pisang, anggur tak berbiji, semangka tanpa biji, jeruk tanpa biji.
6.
Apikal dominan
Merupakan suatu gejala bahwa selama pucuk
batang (tunas terminal) masih ada, pertumbuhan tunas samping (tunas lateral)
akan terhambat. Kalau tunas terminal dihilangkan, tunas ketiak daun akan segera
tumbuh. Pengaruh tunas pucuk (terminal) yang menekan tunas lateral disebut
apikal dominan.
7.
Peluruhan
Peluruhan merupakan suatu proses alami yang
terjadi pada bagian tumbuhan, seperti pada daun, buah, dan bunga. Peluruhan
akan berlangsung karena terbentuknya suatu lapisan melintang yang sel-sel
parenkimnya terpisah karena proses penuaan. Lapisan tersebut dinamakan lapisan
peluruh pada tangkai daun, bunga dan buah. Jika helaian daun dipotong, tangkai
daun akan meluruh karena hilangnya persediaan auksin pada daun. Akan tetapi,
jika diberi auksin, peluruhan dapat dihambat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar