PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

                          Biologi Oke

By. Nurhayanti, S.Pd., M.Sc (MAN 3 Kulon Progo DIY)

Gambar1. Perkecambahan Tanaman Kacang (shutterstock.com)

Pertumbuhan adalah proses pertambahan jumlah sel dan volume sel yang bersifat irreversibel (menuju satu titik dan tidak dapat kembali). Pertumbuhan bersifat kuantitatif/ terukur.

Perkembangan adalah proses menuju kedewasaan pada organisme. Perkembangan bersifat kualitatif. 

Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman diawali dari stadium zigot yang merupakan hasil pembuahan sel kelamin betina dengan jantan. Pembelahan zigot menghasilkan jaringan meristem yang akan terus membelah dan mengalami diferensiasi. 

Terdapat 2 macam pertumbuhan, yaitu: Pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.

a. Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang terjadi pada titik tumbuh primer, yaitu ujung batang dan ujung akar. Pertumbuhan primer terjadi secara vertikal berupa pertambahan panjang ujung batang dan ujung akar.

b. Pertumbuhan sekunder adalah pertumbuhan yang terjadi pada kambium. Pertumbuhan sekunder terjadi secara horizontal berupa pertambahan besra lingkar batang tumbuhan.

Pertumbuhan pada tumbuhan terbagi dalam beberapa tahap: perkecambahan, pertumbuhan, dan perkembangan tumbuhan.

Perkecambahan merupakan proses munculnya tanaman kecil dari dalam biji.

Berdasarkan tipenya, perkecambahan dibedakan menjadi dua, yaitu perkecambahan epigeal dan hipogeal.

a. Perkecambahan epigeal adalah perkecambahan yang mengakibatkan kotiledon terangkat ke atas tanah. Hal ini disebabkan oleh hipokotil yang tumbuh memanjang. Akibatnya plumula dan kotiledon terdorong ke permukaan tanah.

b. Perkecambahan hipogeal adalah perkecambahan yang mengakibatkan kotiledon tetap tertanam di dalam tanah. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan memanjang dari epikotil yang menyebabkan plumula keluar menembus kulit biji dan muncul di atas tanah, sedang kotiledon tetap di dalam tanah.

Gambar 2. Perkecambahan epigeal pada Tanaman Kacang dan perkecambahan hipogeal Pada Tanaman Jagung (PHOTO BY TORAJA FARMER: WWW.TORAJAFARMER.WORDPRESS.COM)

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI PERTUMBUHAN TUMBUHAN 

Pertumbuhan tumbuhan dipengaruhi oleh faktor dalam (internal) dan faktor luar (eksternal). Faktor internal meliputi hormon (faktor interseluler) dan gen. Faktor eksternal meliputi suhu, cahaya matahari, kelembaban, dan nutrisi.

FAKTOR INTERNAL

Faktor yang bersal dari dalam tubuh tumbuhan. Faktor internal antara lain: gen/hereditas dan hormon.

1. Gen/ hereditas

Gen adalah substansi yang berperan dalam pewarisan sifat/ hereditas. Gen merupakan faktor yang sangat berperan dalam pertumbuhan tumbuhan. Gen yang baik akan menghasilkan keturunan yang baik, demikian juga sebaliknya. Rkaspresi gen yang dapat diamati dari luar disebut fenotif (morfologinya). Kita dapat memilih tanaman yang baik berdasarkan morfologinya. Selain mengatur penurunan sifat, gen juga mengatur metabolisme sel.

2. Hormon

   Hormon merupakan faktor yang terdapat pada tubuh tumbuhan itu sendiri. Hormon   sangat berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Hormon yang terdapat di dalam tumbuhan meliputi: auksin, giberelin, sitokinin, etilen, dan asam absisat.

a. Auksin merupakan senyawa asam indol asetat asetat (IAA) yang dihasilkan di ujung meristem apikal (ujung akar dan ujung batang). F. W. Went (1928) pertama kali menemukan auksin pada ujung koleoptil kecambah gandum (Avena sativa).

Fungsi auksin:

1) Merangsang pembentukan buah dan bunga

2) Merangsang pembentukan akar lateral dan serabut akar.

3) Merangsang pemanjangan tunas ujung tanaman

4) Merangsang aktifitas kambium

5) Membantu pembentukan buah tanpa biji (partenokarpi)

6) Mencegah rontoknya daun, bunga dan buah

7) Merangsang dominansi apikal, yaitu terhalangnya pertumbuhan tunas lateral oleh adanya tunas ujung tanaman. Jika tunas ujung itu dipotong maka tunas-tunas lateral akan tumbuh.

b. Giberelin

Senyawa ini dihasilkan oleh jamur Giberella fujikuroi atau Fusarium moniliformae. Ditemukan oleh F. Kurusawa.

Fungsi giberelin:

1) Menyebabkan tanaman berbunga sebelum waktunya

2) Merangsang pertumbuhan daun dan batang

3) Merangsang pertumbuhan tunas

4) Memacu aktivitas kambium

5) Menyebabkan tanaman tumbuh tinggi

6) Menghasilkan buah tanpa biji (partenokarpi)

7) Merangsang pembentukan enzim amilase. Enzim ini berperan merangsang cadangan makanan berupa amilum menjadi glukosa. Glukosa digunakan sebagai energi pertumbuhan dan menghilangkan dormansi pada biji sehingga merangsang perkecambahan biji

8) Memperbesar ukuran buah.

c. Sitokinin

Sitokinin pertama kali ditemukan pada akar tembakau. Hormon ini merangsang pembelahan sel.

Fungsi stokinin:

1) Merangsang pembelahan sel (sitokinesis)

2) Merangsang pertumbuhan daun dan pucuk

3) Menghambat efek dominansi apikal oleh auksin merangsang pembentukan akar lateral dan cabang akar

4) Merangsang pertumbuhan memanjang pada akar

5) Membantu perkecambahan biji

6) Menghambat proses penuaan dengan merangsang transportasi garam mineral serta asam amino ke daun.

7) Mengatur pembentukan bunga dan buah.

d. Gas etilen

Gas etilen banyak ditemukan pada buah yang sudah tua. Merupakan satu-satunya hormon tumbuhan yang berbentuk gas.

Fungsi:

1) Memacu proses pematangan buah dan pengguguran daun

2) Mempertebal pertumbuhan batang

3) Menghambat pembentukan batang, akar dan bunga

4) Merangsang pengguguran daun dan bunga.

Gas etilen dapat berinteraksi dengan hormon lain dan memiliki fungsi khusus. Contoh:

1) Gas etilen dengan auksin: memacu pembungaan pada nanas dan mangga

2) Gas etilen dan giberelin: dapat mengatur perbandingan antara bunga jantan dan betina yang terbentuk.

e. Asam absisat

Fungsi:

1) Menghambat pembelahan dan pembentangan sel bersifat antagonis dengan auksin dan giberelin.

2) Menunda pertumbuhan (dormansi)

3) Memacu penuaan dan pengguguran bunga dan buah

4) Merangsang penutupan stomata selama kekurangan air

5) Memacu pengguguran daun pada musim kering sehingga mengurangi penguapan.

f. Kalin

Merupakan hormon untuk pertumbuhan organ. Terdiri dari:

1) Rhizokalin: pertumbuhan akar

2) Kaulokalin : pertumbuhan batang

3) Filokalin: pertumbuhan daun

4) Antokalin: pertumbuhan bunga

g. Asam traumalin ( hormon luka)

Merupakan hormon hipotetik, yaitu gabungan beberapa aktifitas hormon yang ada (auksin, giberelin, sitokinin, etilen, dan asam absisat).

Fungsi: merangsang pembelahan sel di daerah luka sebagai mekanisme untuk menutup luka (regenerasi) sebagai hasil kerjasama antar hormon dengan membentuk kambium gabus. Ketika tumbuhan luka akan memacu pengeluaran hormon luka yang akan merangsang pembentukan kambium gabus. Pembentukan kambium gabus dilakukan oleh giberelin. Selanjutnya aktifitas oleh sitokinin terbentuk sel-sel baru yang akan membentuk jaringan penutup luka disebut kalus.

FAKTOR EKSTERNAL

Adalah faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Faktor eksternal antara lain: suhu, cahaya, nutrisi (mineral),  kelembaban,dan air.

1. Suhu: suhu mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal untuk pertumbuhan terbaik disebut suhu optimum. Suhu optimum tumbuhan adalah 22-27OC. Pada suhu ini tumbuhan dapat tumbuh, berbunga dan berbuah dengan baik. Jika suhu terlalu tinggi maka enzim mengalami kerusakan/ denaturasi, sedangkan suhu yang terlalu rendah menyebabkan kerja enzim lambat.

2. Cahaya: cahaya diperlukan untuk fotosintensis, tetapi cahaya dapat menghambat pertumbuhan. Respon tumbuhan terhadap panjang penyinaran disebut fotoperiodisme. Fotoperiodisme dibedakan menjadi tumbuhan berhari pendek, tumbuhan berhari panjang, dan tumbuhan netral.

a. Tumbuhan berhari pendek ( short day plant):  periode penyinaran lebih pendek daripada waktu gelap. Biasanya berbunga pada musim tertentu/ musiman. Contoh: aster, dahlia, stroberi, krisan.

b. Tumbuhan berhari panjang (long day plant): periode penyinaran lebih panjang daripada waktu gelap. Biasanya berbunga dalam waktu yang lama. Contoh: bayam, kentang, gandum, selada.

c. Tumbuhan netral (natural day plant):  tumbuhan yang pembungaan tidak tergantung pada perubahan penyinaran. Selalu berbunga setiap saat, tidak bergantung musim. Contoh: mawar, anyelir, bunga matahari.

3. Nutrisi/ Zat hara

Zat hara merupakan unsur-unsur mineral yang diperlukan untuk pertumbuhan tumbuhan. Unsur dibedakan menjadi unsur makro dan mikro.

a. Unsur makro: unsur yang diperlukan dalam jumlah banyak. Antara lain: C, H, O, N, S, P, K, Mg, dan Ca.

b. Unsur mikro: Unsur yang diperlukan dalam jumlah sedikit. Antara lain: Fe, B, Mn, Zn, Cu, Mo.

Defisiensi atau kekurangan unsur makro maupun mikro dapat menyebabkan pertumbuhan terganggu/ tidak normal. 

4. Air

Air berfungsi untuk fotosintesis dan reaksi-reaksi kimia di dalam tubuh tumbuhan. Air menentukan laju reaksi fotosintesis, media transpotasi unsur hara, dari dalam tanah dan hasil  fotosintesis, serta sebagai pelarut dan media reaksi kimia di dalam sel.

5. Kelembaban

Kelembaban udara merupakan kadar uap air di udara, sedangkan  kelembaban tanah merupakan kadar air di tanah. Kelembaban yang tinggi  di udara menyebabkan tumbuhan mengeluarkan air dalam bentuk titik-titik air di ujung daun disebut gutasi/ penetesan. Ini umumnya terjadi pada malam hari. Kelembaban tanah yang tinggi baik untuk perkecambahan, tetapi jika terlalu tinggi menyebabkan pembusukan akar.