PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN  PADA TUMBUHAN

A.      Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan pada suatu makhluk hidup atau oraganisme dapat diartikan sebagai proses pertambahan bio massa atau ukuran (berat,volume atau jumlah) yang sifatnya tetap dan irreversible (tidak dapat balik ke kondisi semula).

Perkembangan dapat diartikan sebagai proses perubahan yang menyertai pertumbuhan. Secara sederhana,perkembangan merupakan proses perubahan menjadi dewasa. Perkembangan merupakan suatu konsep kualitatif. Sebagai contoh Tanaman jagung pada awalnya berupa biji. Biji kemudian tumbuh menjadi tanaman kecil yang memiliki akar,batang,dan daun.

B.      Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan Berbiji

Tumbuhan berbiji tumbuh dan berkembang dari biji. Biji berkembang dari bakal biji yang dibuahi dan mengandungembrio (bakal) tumbuhan serta cadangan makanan. Suatu embrio tumbuhan terdiri atas batang lembaga (kualikalis), bakal akar (radikula), dan satu atau dua keping biji (kotiledon). Bagian sumbu embrio yang berada diatas tempat munculnya kotiledon disebut epikotil, sedangkan bagian sumbu embrio yang berada dibawah tempat munculnya kotiledon disebut hipokotil. Cadangan makanan ada yang terdapat pada endosperm,yaitu jaringan yang mengelilingi embrio,atau terdapat di dalam kotiledon. Biji dengan cadangan makanan pada endosperm disebut biji berendosperm atau biji beralbumin. Contohnya biji jagung. Biji dengan cadangan makanan pada kotiledon disebut biji tak berendosperm atau biji eksabulmin. Contohnya biji bunga matahari.

1.       Perkecambahan

Perkecambahan adalah tumbuhnya embrio yang terdapat dalam sebutir biji. Perkecambahan suatu biji dipengaruhi oleh faktor luar (eksternal). Faktor Eksternal adalah faktor-faktor yang berasal dari lingkungan. Antara lain suplai air yang cukup,suhu,oksigen,dan cahaya. Selain itu,dipengaruhi oleh Faktor Internal adalah faktor-faktor yang berasal dari biji itu sendiri,misalnya hormon,kematangan embrio,dan dipatahkannya dormansi.

Proses perkecambahan biasanya diawali dengan masuknya air ke dalam biji. Hal ini menyebabkan perubahan kondisi di dalam sel dan memungkinkan diaktifkannya enzim-enzim yang mengatalisis reaksi-reaksi biokimiawi perkecambahan. Hasil reaksi tersebut digunakan sebagai sumber energi,sebagai bahan menyusun komponen-komponen sel, dan untuk pertumbuhan embrio. Embrio pada biji tidak memiliki klorofil sehingga kebutuhan nutrisinya terutama diperoleh dari cadangan makanan pada endosperm. Selain dari endosperm,nutrisi untuk perkembangan embrio dapat pula diperoleh dari kotiledon atau bagian lain pada bakal biji.

Dalam proses perkecambahan,setelah kulir biji pecah,organ yang muncul adalah radikula yang diikuti oleh plumula (kuncup primer pucuk batang lembaga). Kotiledon ada yang berada di dalam tanah dan ada yang terangkat ke atas tanah.

Berdasarkan posisi kotiledonnya perkecambahan dikelompokan menjadi perkecambahan epigeal dan perkecambahan hipogeal. Pada Perkecambahan Epigeal,kotiledon terangkat ke atas tanah karena pertumbuhan memanjang bagian hipokotil. Kotiledon muncul sebagai keping biji hijau. Selama pertumbuhan menembus tanah,hipokotil berbentuk kait dan ujung plumula terletak di antara dua keping biji. Hal ini bertujuan agar ujung plumula terlindung dari kerusakan akibat abrasi tanah. Perkecambahan epigeal terjadi pada biji bunga matahari,kedelai,dan kacang panjang

 

Perkecambahan Hipogeal, kotiledon tetap berada di dalam tanah. Plumula terbawa ke atas tanah karena pertumbuhan memanjang bagian epikotil. Hal ini disebabkan pertumbuhan hipokotilnya sangat sedikit atau tidak memanjang sama sekali sehingga kotiledonya tetap berada di dalam testa,dengan tunas muda dan akar muncul dari dalam biji.

                               

2.       Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan primer menyebabkan tumbuhan bertambah tinggi atau panjang dan hal itu terjadi pada semua tumbuhan. Kecambah mengalami pertumbuhan primer untuk membentuk tumbuhan herbaseus (tidak berkayu).

Pertumbuhan primer diawali oleh pembelahan sel-sel meristem apikal. Bagian terluar ujung akar dilindungi oleh tudung akar atau kaliptra. Tepat disebelah dalam tudung akar terdapat daerah meristem apikal. Daerah meristem apikal terdiri atas tiga area yaitu :

a)    Daerah  Pembelahan Sel atau Daerah Divisi

Daerah pembelahan sel terlihat tersusun oleh sel-sel meristem yang berbentukkotak dan berukuran sangat kecil.

b)    Daerah Pembentangan Sel atau Daerah Elongasi

Daerah pembentangan sel terdapat tepat dibelakang daerah pembelahan sel. Pada daerah ini,sel-sel mengalami pemanjangan dan perbesaran

c) Daerah Pematangan Sel atau Daerah Maturasi

Daerah pematangan terdapat dibelakangdaerah pembentangan. Di daerah ini sel-sel mengalami diferensiasi dan telah sempurna perkembangannya. Contohnya pada daerah pematangan sel terdapat rambut akar yang merupakan tonjolan sel-sel epidermis.

3.       Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan sekunder terjadi pada tumbuhan perenial (tahunan) berkayu. Misalnya pohon dan semak. Pertumbuhan sekunder merupakan hasil pembelahan sel-sel meristem lateral. Keduanya merupakan jaringan yang bersifat meristematis sehingga sel-selnya memiliki kemampuan untuk tetap aktif membelah.

Sel-sel kambium vaskuler terletak diantara xilem dan floem. Sel-sel kambium vaskuler melakukan pembelahan ke arah dalam membentuk jaringan xilem sekunder dan ke arah luar membentuk jaringan floem sekunder. Pembelahan sel-sel kambium vaskuler menghasilkan pertambahan diameter batang.

Meristem yang kedua,yaitu kambium gabus atau felogen. Terbentuk dari pembelahan tangensial sel-sel parenkimatau kolenkim dibawah epidermis. Pembentukan kambium gabus penting dalam penebalan sekunder batang.

4.       Pembungaan

Pembungaan adalah proses pembentukan bunga. Pembungaan merupakan proses yang sangat kompleks yang meliputi banyak tahapan perkembangan dan semuanya harus berhasil dilangsungkan untuk memperoleh hasil akhir yaitu biji.

Tahapan pertama proses pembungaan adalah

a)       Tahap Induksi Bunga (evokasi)

Tahap ini merupakan tahap ketika jaringanmeristem vegetatif “diprogram” untuk mulai berubah menjadi jaringan meristem reproduktif. Tahap ini terjadi di dalam sel dan dapat dideteksi secara kimiawi.

b)       Tahap Inisiasi Bunga

Dalam tahap ini terjadi perubahan morfologis dari tunas vegetatif menjadi bentuk kuncup reproduktif.

c)       Tahap Perkembangan Kuncup Bunga

Tahap ini ditandai denagan terjadinya diferensiasi bagian-bagian bunga.

d)       Tahap Bunga Mekar (Anthesis)

Pada tahap ini terjadi pemekaran bunga. Anthesis terjadi bersamaan dengan masaknya organ reproduksi jantan dan betina.

e)       Tahap Penyerbukan dan Pembuahan

Tahap ini memberikan hasil terbentuknya buah muda.

f)        Tahap Perkembangan Buah Muda menuju Kemasakan Buah dan Biji

Tahap ini diawali dengan perbesaran bakal buah (ovarium) yang diikuti oleh perkembangan endosperm (cadangan makanan) dan selanjutnya terjadi perkembangan embrio. Perbesaran buah merupakan efek dari pembelahan dan perbesaran sel.

C.      Faktor – faktor  yang Mempengaruhi  Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan dipengaruhi oleh 2 faktor,yaitu Faktor Internal dan Faktor Eksternal.

1.       Faktor Internal

a.       Auksin

Hormon auksin dihasilkan oleh tanaman pada daerah meristem,seperti pucuk,batang,dan ujung akar. Auksin dapat pula dijumpai pada tunas,daun muda,bunga ataupun buah. Sifat hormon auksin adalah aktifitasnya dihambat oleh adanya cahaya.

Fungsi Hormon Auksin bagi tanaman adalah :

·         Berperan dalam pembelahan dan pemanjangan sel

·         Merangsang pembelahan sel-sel kambium lateral,untuk pertumbuhan sekunder

·         Dapat meningkatkan perkembangan bunga dan buah

·         Merangsang pembentukan akar lateral

·         Untuk menghasilkan buah tanpa biji

·         Menghambat pembentukan tunas lateral

·         Menghambat pematangan buah dan penuaan daun

·         Mencegah rontoknya bunga,buah,serta daun.

b.       Giberalin

Hormon Giberalin dapat ditemukan hampir pada semua bagian tanaman baik tanaman,baik akar,batang,daun,bunga,maupun buah.

Fungsi Hormon Giberalin bagi tanaman adalah :

·         Bersama dengan auksin merangsang pembelahan dan pemanjangan sel

·         Merangsang pertumbuhan batang dan daun

·         Menghilangkan sifat kerdil tanaman

·         Pada kosentrasi tinggi,merangsang pertumbuhan akar

·         Merangsang Perkecambahan

·         Merangsang pembentukan bunga pada tanaman hari panjang (long day plant)

·         Merangsang perkecambahan serbuk sari dan pertumbuhan buluh serbuk sari.

·         Menghambat pertumbuhan akar adventif

·         Mematahkan dormansi sebagian besar jenis biji

c.        Sitokinin

Ada beberapa macam sitokinin yang telah diketahui diantaranya: kinetin,zeatin (pada jagung),dan benzil aminopurin (BAP).

Fungsi Sitokinin adalah :

·         Bersama dengan auksin dan giberelin merangsang pembelahan sel-sel tanaman

·         Menghambat dominasi apikal oleh auksin

·         Merangsang pertumbuhan kuncup lateral

·         Merangsang pemanjangan titik tumbuh

·         Mematahkan dormansi biji serta merangsang pertumbuhan embrio

·         Merangsang pembentukan akar cabang

·         Menghambat proses penuaan (senescence)

d.       Asam Absitat

Asam Absitat adalah hormon yang menghambat pertumbuhan tanaman,yaitu dengan mengurangi kecepatan pembelahan sel maupun perbesaran sel ataupun kedua-duanya. Hormon ini aktif bekerja apabila keadaan lingkungan kurang menguntungkan.

Fungsi Asam Absitat adalah :

·         Menghambat pembelahan sel

·         Mempercepat proses penuaan,terutama pada daun

·         Mempercepat gugurnya daun

·         Menghambat pertumbuhan

·         Mempertahankan dormansi biji dan kuncup

·         Merangsang pembusukan buah

·         Merangsang penutupan stomata jika kekurangan air

e.        Etilen

Etilen merupakan satu-satunya hormon tumbuhan yang berbentuk gas,tidak berwarna,dan berbau seperti eter. Etilen dihasilkan oleh ruas-ruas batang,buah yang matang,dan jaringan yang menua,misalnya daun yang gugur.

Fungsi Etilen adalah :

·         Mempercepat pematangan buah

·         Merangsang penuaan daun dan pembusukan buah

·         Bersama dengan auksin dapat memacu pembungaan

·         Menghambat pertumbuhan akar dan batang pada saat stress

Hormon – hormon tumbuhan itu dapat saling berinteraksi untuk memperkuat pengaruh hormon lainnya disebut sinergisme. Pengaruh hormon tumbuhan dapat saling berlawanan disebut antagonisme.

2.       Faktor Eksternal

a.       Nutrisi

Nutrisi dapat dibedakan menjadi dua yaitu Unsur Makro (makronutrisi) yaitu unsur yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah banyak.Antaralain :

karbon,hidrogen,oksigen,nitrogen,sulfur,fosfor,potasium (kalium),dan magnesium.

Unsur Mikro (mikronutisi) yaitu unsur yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah sedikit. Antara lain :

besi,tembaga,seng,mangan,kobalt,natrium,boron,klor,dan molibdenum.

Apabila suatu unsur tidak dapat tercukupi,tanaman akan mengalami defisiensi. Defisiensi suatu unsur akan menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman terganggu.

Gejala yang mungkin timbul akibat defisiensi unsur hara adalah :

·         Defisiensi nitrogen menyebakan tumbuhan tumbuh jelek dan berwarna hijau muda. Permukaan daun bagian bawah berwarna kuning atau cokelat muda dan batang pendek serta kurus.

·         Defisiensi potasium (kalium) menyebabkan tumbuhan memiliki tumbuhan yang kecil dan ujung-ujung daun mudanya mati.

·         Defisiensi fosfor menyebabkan tumbuhan tumbuh jelek dengan daun berwarna hijau kebiruan. Bagian bawah daun kadang berwarna seperti karat dengan bercak ungu atau cokelat.

·         Defisiensi magnesium akan menunjukkan gejala klorosis (daun tidak berwarna hijau karena kekurangan klorofil).

·         Defisiensi besi menyebutkan daun muda mengalami klorosis parah, tetapi tulang daun utamanya tetap hijau seperti biasa.

·         Defisiensi seng menyebabkan terjadinya gejala klorosis antar pertulangan daunyang akhirnya menyebabkan nekrosis (jaringannya berwarna gelap) dan menghasilkan pigmentasi ungu.

b.       Cahaya

Hasil fotosintesis yang berupa glukosa itu akan digunakan oleh tanaman sebagai sumber energi untuk pertumbuhan atau sebagai bahan untuk membangun komponen – komponen sel. Jika tidak ada cahaya,fotosintesis tidak akan terjadi sehingga tidak tersedia sumber energi bagi tumbuhan untuk melangsungkan pertumbuhannya. Tumbuhan memiliki respons berbeda terhadap lama penyinaran. Respons tersebut dapat berupa pertumbuhan ataupun reproduksi. Respons  tumbuhan terhadap lama waktu terang (siang) dan gelap (malam) setiap harinya disebut Fotoperiodisme.

Berdasarkan lama dan intesitasnya penyinaran,tanaman dapat dibedakan menjadi empat kelompok yaitu :

·         Tanaman Hari Pendek adalah tanaman yang berbunga jika mendapatkan lama siang kurangdari 12 jam setiap harinya. Contohnya krisan dan stroberi.

·         Tanaman Hari Panjang adalah tanaman yang berbunga jika mendapatkan lama siang lebih dari 12 jam setiap harinya. Contohnya bayam.

·         Tanaman Hari Sedang adalah tanaman yang berbunga jika mendapatkan lama siang kira – kira 12 jam setiap harinya. Contohnya kacang.

·         Tanaman Hari Netral adalah tanaman yang berbunga tidak bergantung pada lamanya siang setiap hari. Contohnya mawar.

c.        Suhu

Suhu berpengaruh terhadap aktifitas enzim. Enzim merupakan senyawa protein yang dapat berperan sebagai katalisator dalam reaksi – reaksi kimia di dalam sel.

d.       Kelembapan

Kelembapan udara akan berpengaruh terhadap laju penguapan atau transpirasi. Jika kelembapan rendah,laju transpirasi meningkat sehingga penyerapan air dan zat – zat mineral juga meningkat. Jika kelembapan tinggi,laju transpirasi rendah sehingga penyerapan zat  zat nutrisi juga rendah.

e.        Aerasi

Tanah yang memiliki kandungan oksigen yang cukup dikatakan aerasinya baik. Oksigen di dalam tanah diperlukan oleh akar untuk melakukan respirasi. Respirasi akar akan bermanfaat dalam perkembangan sel – sel akar dan juga berguna untuk membantu penyerapan nutrisi dari dalam tanah.