materi ajar pertumbuhan

MATERI AJAR

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN

1. Pengertian pertumbuhan dan perkembangan

            Makhluk hidup berbeda dengan benda mati karena cara mereka tumbuh. Benda-benda yang tidak hidup hanya dapat tumbuh dengan pertambahan, yaitu dengan menambahkan suatu massa yang terdiri dari zat yang sama kepada volume yang sudah ada. Dengan cara ini sungai memperbesar ukurannya ketika anak-anak sungai bermuara ke dalamnya. Suatu tetesan air beku menjadi lebih besar ketika lebih banyak air ditambahkan pada inti es dan kemudian turut membeku. Akan tetapi, air dari sungai yang membesar dan dari untaian es itu sama sekali tidak berubah, air itu masih tetap air. Tidak demikian halnya pada makhluk hidup, misalnya seorang anak berkembang dengan memasukkan ke dalam tubuhnya

makanan yang secara kimia berbeda dengan dirinya sendiri, kemudian

mengubah makanan ini secara kimia dan membuatnya menjadi bagian dari tubuhnya sendiri. Kenaikan berat badan pada seorang anak yang sedang tumbuh

disebabkan oleh makanannya yang terdiri dari susu, telur, roti, dan daging.

Akan tetapi, makanan-makanan ini telah diubah sedemikian rupa sehingga kalian

akan sia-sia kalau berusaha mencari partikel-partikel kecil makanan di dalam otot lengan atas atau otot betisnya.

            Pertumbuhan adalah proses kenaikan massa dan volume yang

irreversibel (tidak kembali ke asal) karena adanya tambahan substansi dan perubahan bentuk yang terjadi selama proses tersebut.

            Selama pertumbuhan terjadi pertambahan jumlah dan ukuran sel. Pertumbuhan dapat diukur serta dinyatakan secara kuantitatif.

            Perkembangan adalah proses menuju tercapainya kedewasaan atau tingkat yang lebih sempurna. Perkembangan tidak dapat dinyatakan secara kuantitatif. Perkembangan merupakan proses yang berjalan sejajar dengan pertumbuhan.

Pertumbuhan pada tumbuhan terutama terjadi pada jaringan meristem (ujung akar, ujung batang, dan ujung kuncup). Tumbuhan monokotil tumbuh dengan cara penebalan karena tidak mempunyai kambium, sedangkan tumbuhan dikotil pertumbuhan terjadi karena adanya aktivitas kambium. Kambium memegang peranan penting untuk pertumbuhan diameter batang. Kambium tumbuh ke dalam membentuk xilem (kayu), ke arah luar membentuk floem.

            Dalam pertumbuhan dan perkembangan terjadi pembelahan sel, pemanjangan sel dan diferensiasi sel.

Secara ringkas perhatikan ringkasan berikut!

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan:

 

Sel-sel membelah                    sel-sel memanjang                     sel-sel berdiferensiasi

Hingga tampak perbedaan struktur dan fungsi masing-masing organ

2.    Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan  pada tumbuhan

1.         Pengaruh faktor luar atau eksternal

dalam proses pertumbuhannya sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor luar (eksternal). Faktor-faktor eksternal atau lingkungan yang berpengaruh sebagai berikut.

1.  Iklim seperti cahaya, temperatur udara, air, angin, matahari dan gas.

2.  Tanah meliputi tekstur dan struktur tanah, bahan organik, ketersediaan nutrien, dan pH.

3.  Biologis, seperti gulma, serangga, mikroorganisme penyebab penyakit, nematoda macam macam tipe herbivora, mikroorganisme tanah seperti bakteri pemfiksasi N2 dan bakteri denitrifikasi serta mikorhiza.

Faktor eksternal adalah faktor-faktor yang berasal dari luar tubuh tumbuhan yang mempengaruhi pertumbuhannya. Faktor-faktor luar tersebut adalah sebagai berikut.

1. Cahaya matahari

Faktor eksternal adalah faktor-faktor yang berasal dari luar tubuh tumbuhan yang mempengaruhi pertumbuhannya. Faktor-faktor luar tersebut adalah sebagai berikut.

tumbuhan mempunyai respon yang berbedabeda terhadap periode penyinaran cahaya matahari, yang disebut fotoperiodisme.

Di daerah yang beriklim sedang akan mengalami empat musim sehingga tumbuh-tumbuhan akan mengalami penyinaran yang bervariasi  setiap musim.

Berdasarkan respon tumbuhan terhadap periode penyinaran inilah, tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi: tumbuhan berhari pendek, tumbuhan berhari netral, dan tumbuhan berhari panjang.

a. Tumbuhan berhari pendek

Tumbuhan berhari pendek merupakan tumbuhan yang dapat berbunga ketika periode gelap lebih panjang dari pada pencahayaan. Misalnya bunga dahlia, aster, strawberi, krisan.

b. Tumbuhan berhari netral

Tumbuhan berhari netral merupakan tumbuhan berbunga yang tidak dipengaruhi oleh lamanya/panjangnya hari penyinaran. Misalnya bunga matahari, mawar, dan kipas.

c. Tumbuhan berhari panjang

Tumbuhan berhari panjang merupakan tumbuhan yang berbunga ketika periode pencahayaan lebih lama/panjang daripada periode gelap. Misalnya bayam, selada, kentang, dan gandum.

2. Suhu

Setiap proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan selalu dipengaruhi oleh suhu lingkungannya. Agar pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan optimal, maka diperlukan adanya suhu ideal yang disebut temperatur optimum. Di Indonesia pada daerah tropis temperature optimum tumbuhan berkisar antara 22o - 37o C, di daerah dingin atau kutub temperatur optimumnya akan lebih rendah daripada daerah tropis dan sebaliknya di daerah panas seperti hutan pasir akan lebih tinggi dari daerah tropis.

3. Kelembaban udara

Kelembapan udara di sekitar tempat tumbuhan sangat berpengaruh terhadap proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman tersebut. Umumnya tanah dan udara sekitar yang kurang lembab (airnya cukup) akan sangat baik atau cocok bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena pada kondisi seperti itu tanaman menyerap banyak air dan penguapan (transpirasi) air semakin menurun, sehingga memungkinkan cepat terjadinya pembelahan dan pemanjangan sel-sel untuk mencapai ukuran maksimum. Tetapi ada jenis tumbuhan pada proses pertumbuhan dan perkembangannya secara optimal justru berada pada kondisi tidak lembab atau kering, contohnya pohon mangga yang akan bertunas dan bersemi, bahkan berbuah pada saat musim kemarau yang kurang air.

4. Air dan unsur hara tanah

Air mutlak diperlukan tumbuhan, karena di dalam hidupnya tak mungkin tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang tanpa memerlukan air. Apa fungsi air bagi tumbuhan? Fungsi air bagi tumbuhan adalah sebagai berikut.

                        a. Fotosintesis

                        b. Mengedarkan hasil-hasil fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan.

                        c. Sebagai pelarut inti sel dalam proses pertumbuhan dan perkembangan.

                        d. Menentukan proses transportasi unsur hara yang ada di dalam tanah.

                        e. Berperan dalam proses metabolisme sel.

Jika tumbuhan kekurangan unsur hara maka pertumbuhan dan perkembangannya akan mengalami gangguan atau hambatan. Unsur-unsur hara (nutrisi) dalam jumlah banyak yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan disebut unsur makro, misalnya karbon, oksigen, nitrogen, hidrogen, sulfur, fosfor, kalsium, dan magnesium.

Adapun nutrisi yang dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit disebut unsure mikro, misalnya besi, klor, mangan, boron, seng, tembaga, dan nikel. Jika di dalam tanah terdapat sedikit unsur hara seperti kekurangan nitrogen, maka pertumbuhan akar akan lebih cepat atau lebih besar, sedangkan pertumbuhan tajuknya menjadi terhambat atau kecil. Sebaliknya jika di dalam tanah kaya nitrogen maka pertumbuhan tajuk akan lebih cepat daripada pertumbuhan akarnya. Dengan demikian terdapat hubungan erat antara pertumbuhan akar dan tajuk tanaman. Akar berfungsi untuk menyerap air tanah dan tajuk berfungsi untuk melakukan sintesis senyawa organic (makanan).

5. Derajad keasaman/PH

Derajat keasaman atau pH tanah sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman. Contohnya tanah yang bersifat asam terhadap tanah padsolik merah kuning (PMK), agar tanaman dapat tumbuh dengan baik maka jenis tanah ini ditambahkan keasaman dengan pengapuran.

2.    Pengaruh faktor dalam atau internal

Faktor internal adalah faktor yang berasal dari dalam tubuh tumbuhan, terdiri atas faktor intrasel dan faktor intersel.

1. Faktor Intrasel

Sifat dari induk tumbuhan, baik bentuk dan ukuran tubuhnya akan menurun pada anaknya, sifat menurun tersebut disebut hereditas. Sifat menurun merupakan gen yang terdapat pada setiap kromosom di dalam inti sel jaringan penyusun organ tubuh tumbuhan.

2. Faktor Intersel

Faktor intersel yng mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan adalah hormon. Istilah hormon pertama kali dikemukakan oleh seorang ahli botani dari Belanda bernama Friedrich Agust Ferdinand Went (1863– 1935). Went berpendapat bahwa hormon tumbuh merupakan zat yang penting dalam pertumbuhan tanaman. Hormon tumbuh tersebut juga disebut zat tumbuh yang komponennya terdiri atas senyawa protein dengan substansi kimia yang aktif. Zat tumbuh ini banyak jenisnya, antara lain auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, gas etilen, asam traumalin, dan kalin.

Ø  Auksin

ü  Banyak terdapat pada ujung koleoptil

ü  Mendorong pemanjangan batang/pucuk

ü  Merangsang pertumbuhan akar adventif pada batang/stek batang

ü  Memacu dominasi tunas apikal (tunas diujung batang)

Ø  Giberelin

ü  Memacu pertumbuhan batang

ü  Merangsang perkecambahan biji dan tunas

ü  Merangsang pembentukan bunga

ü  Merangsang perkembangan buah tanpa biji (partenokarpi)

Ø  Sitokinin

ü  Memacu pembelahan sel dan pembentukan organ

ü  Menunda penuaan

ü  Memacu perkembangan kuncup samping

ü  Memacu perbesaran sel pada kotiledon dikotil.

Ø  Asam Absisat (ABA)

ü  Menghambat pertumbuhan (Dormancy)

ü  Memacu pengguguran daun, bunga, dan buah

Ø  Gas Etilene
Mempercepat pematangan buah, merangsang pembungaan, merangsang penuaan dan pengguguran daun serta menghambat pemanjangan batang.

Ø  Kalin
Merangsang pertumbuhan bagian-bagian tanaman
- Rhizokalin     = akar
- Filokalin        = daun
- Kaulokalin    = batang
- Anthokalin    = bunga