Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan
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 pertumbuhanplumula (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. (Kimball, 1992: 411)
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 MEMPENGARUHI 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.
- Defisiensi 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 terhadap fotoperiode 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.
0 komentar:
Posting Komentar