Kamis, 06 Oktober 2011

Siklus Hidup Tumbuhan (Bagian 1) : Pertumbuhan

 Secara garis besar tahapan dari siklus hidup tumbuhan adalah : tumbuh (biji-kecambah-anakan pohon-pohon).  berkembang biak (berbunga-kawin/penyerbukan-buah/biji), selanjutnya mati.  Pertumbuhan adalah merupakan salah satu proses dari siklus hidup tumbuhan yaitu merupakan pertambahan biomassa atau ukuran (berat, volume atau jumlah) yang bersifat irreversible.

Semakin meningkatnya pengetahuan dan perkembangan teknologi maka dalam proses`siklus hidup tanaman semakin banyak terjadi campur tangan dari manusia yang tentunya ditujukan untuk keperluan hidupnya (sandang, pangan dan papan) maka siklus tumbuhan tadi biasanya tetap dibiarkan berjalan namun ada penekanan-penekanan tertentu dalam tahapan siklus hidup tumbuhan atau tanaman, seperti diutamakan untuk tahap atau bagian : bunga (kapas, bunga, sayuran),  buah (buah-buahan dan sayuran), biji (pala, jambu monyet), daun (teh, tembakau), kayu/batang (pohon atau tanaman hutan), dan akar (obat-obatan), kulit (kayu manis), getah (karet, gondorukem), yang tentunya penanganan tersebut difokuskan untuk merangsang pertumbuhan bagian-bagian tertentu yang diinginkan melalui pemupukan, pemilihan bibit unggul, kawin silang dsb. Lihat Pengelompokan tumbuhan.
Penanganan pada tahap siklus tanaman mengarah pada bibit unggul sehingga hasil tanaman (dipangkas atau dipanen) tentu difokuskan pada pertumbuhan yang optimal (bukan maksimum) dari bagian yang diinginkan, namun siklus tumbuhan tetap dibutuhkan terutama untuk pertumbuhan dan perkembang biakan.

Pertumbuhan
Proses pertambahan biomassa atau ukuran (berat, volume atau jumlah) yang bersifat irreversible, dimana pertumbuhan ini merupakan proses kuantitatif.  Alat untuk mengukur pertumbuhan disebut auksanometer
Adapun jenis pertumbuhan dan perkembangan : Pertumbuhan Primer dan Pertumbuhan sekunder.

Pertumbuhan Primer
Pertumbuhan yang menyebabkan batang batang dan akar tumbuhan bertambah tinggi atau panjang.


  Diawali dengan pembelahan sel di daerah meristem apical, 
 meristem apikal terbagi atas 3 daerah yaitu daerah pembelahan, daerah pemanjangan dan daerah differensiasi


Teori tentang perkembangan meristem apikal diterangkan dengan teori histogen dan teori tunika korpus :  (1). Teori histogen.  Titik tumbuh akar dan batang pada tumbuhan disebut dengan histogen. Histogen terdiri dari plerom (bagian pusat akar dan batang yang akan menjadi empulur dan fasis), germatogen (Lapisan terluar yang akan menjadi epidermis) dan periblem (lapisan yang akan menjadi korteks).  teori ini dikemukakan oleh Hanstein.  (2). Teori tunika korpus.  Teori ini menyatakan bahwa titik tumbuh akar dan batang pada tumbuhan terdiri atas 2 zona yang terpisah susunannya, yaitu tunika dan korpus.  Tunika merupak lapisan terluar, yang selanjutnya berkembang menjadi jaringan primer. Korpus adalah bagian pusat titik tumbuh yang memiliki kemampuan membelah ke segala arah.  teori tunika korpus dikemukakan oleh ahli botani Schmidt

b. Pertumbuhan Sekunder
Pertumbuhan yang menyebabkan akar dan batang bertambah lebar, disebabkan adanya pembelahan pada jaringan meristem sekunder (meristem lateral.
Ada dua macam meristem lateral yaitu :  (a).  Kambium vaskuler (terletak diantara xilem dan floem, yang menyebabkan pembelahan sel ke arah dalam membentuk sekunder, dan membelah ke arah luar membentuk floem sekunder sehingga batang tambah membesar) dan (b).  kambium gabus (disebut juga felogen terletak dibawah epidermis dekar kolenkima yang berfungsi menebalkan batang, sehingga epidermis lebih kedap terhadap air).

Perkembangan
Merupakan proses perubahan yang menyertai pertumbuhan, menuju tingkat pematangan atau kedewasaan makhluk hidup, proses perubahan secara berurutan adalah dari spesialiasi, diferensiasi, histogenesis, organogenesis dan gametogenesis.  Perkembangan merupakan proses kualitatif yang tidak dapat di ukur.

Struktur biji
Biji terdapat dalam buah, biji berkembang dari bakal biji yang dibuahi dan mengandung embrio serta cadangan makanan.  Berdasarkan letak cadangan makanan, ada biji berendosperm atau beralbumin (jagung) dan ada yang tak berendosperm atau biji eksalbumin (biji bunga matahari)

Perkecambahan
Perkecambahan adalah merupakan proses pertumbuhan biji menjadi makhluk hidup baru atau tumbuhnya embrio dalam biji secara perlahan menjadi tumbuhan dewasa,.  Adapun tahapan pertumbuhan dan perkembangan : (a).  Pembelahan sel /cleavage (jumlah bertambah banyak), (b).  Spesialisasi (sel-sel yang sejenis berkelompok, (c).  Diferensiasi sel  (Sel-sel mengalami perbedaan bentuk dan fungsi), (d).  Organogenesis sel (proses pembentukkan organ-organ tumbuhan),  (e).  Morfogenesis sel (organ satu dengan yang yang lain memiliki kekhususan dalam bentuk dan fungsi).
Perkecambahan dipengaruhi oleh faktor eksternal (kadar air, suhu, oksigen, dan cahaya) dan faktor internal (hormon, kematangan embrio, dann sifat dormansi biji).  Adapun Urutan proses perkecambahan : (a).  Imbibisi, yaitu masuknya air kedalam biji.  Aktifnya enzim-enzim untuk proses metabolisme , membongkar cadangan makanan dalam kotiledon / endosperm.  Hasil pembongkaran berupa sumber energi sebagai bahan penyusun komponen sel, dan pertumbuhan embrio.  (b).  Embrio tumbuh dan berkembang
Berdasarkan letak kotiledonnya, perkecambahan dibedakan atas: (a).  Perkecambahan tipe epigaeal, yaitu perkecambahan yang ditandai dengan posisi kotiledon berada di atas permukaan tanah, biasanya terjadi pada tanaman dikotil.  (b).  Perkecambahan tipe hipogaeal, yaitu perkecambahan yang ditandai dengan posisi kotiledon (biji) tetap berada di dalam tanah, biasanya terjadi pada tanaman monokotil

Faktor-Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan 
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan, yaitu factor internal dan factor eksternal.

Faktor Internal
 
1. Genetik (hereditas).  Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang terdapat dalam sel makhluk hidup, bekerja untuk mengkodekan aktivitas dan sifat yang khusus dalam pertumbuhan dan perkembangan
 
2. Enzim.  Enzim merupakan suatu makromolekul (protein) yang mempercepat suatu reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup(Biokatalisator).  Suatu rangkaian reaksi dalam tubuh makhluk hidup tidak dapat berlangsung hanya melibatkan satu jenis enzim.Perbedaan jenis gen menyebabkan terjadinya perbedaan respons pertumbuhan terhadap kondisi lingkungan yang sama
 
3. Hormon (fitohormon)
Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya. Hormon dalam konsentrasi rendah menimbulkan respons fisiologis. Terdapat 2 kelompok hormon yaitu :  (a). Hormon pemicu pertumbuhan (auksin, Giberelin dan sitokinin), (b). Hormon penghambat pertumbuhan (asam absisat, gas etilen, hormon kalin dan asam traumalin

1. Hormon Auksin.  Asal kata dari Bahasa Latin.  Penemu : Fritz Went (peneliti asal belanda) dengan bbjek penelitian Rumput (Avena sativa)
Hasil penelitian : mengekstraks zat pengatur fototropisme pada tumbuhan rumput
Auksin banyak diproduksi di jaringan meristem, kadarnya dipengaruhi oleh cahaya matahari, mempengaruhi percepatan pembelahan sel pada daerah meristem apikal
Struktur auksin  :  Struktur yang paling dikenal adalah IAA (Indol Acetik acid), yang mirip dengan asam amino triptophan. Aktivitasnya dihambat oleh cahaya matahari.  Auksin disintesis di meristem apikal, daun-daun muda dan biji
Fungsi hormon Auksin :  (a).  Merangsang pemanjangn sel pada daerah titik tumbuh, (b).  Merangsang pembentukkan akar.  (c).  Merangsang pembentukkan buah tanpa biji /partenokarpi.  (d).  Merangsang differensiasi jaringan pembuluh
Merangsang absisi / pengguguran pada daun. (e).  Berperan dalam dominansi apikal

2. Hormon Giberelin.  Asal kata dari Bahasa Latin.  Penemu : Ewiti. Kurosawa dengan objek penelitian Tanaman padi (Oryza sativa) yang terkena penyakit foolish seedling (tanaman pucat dan luar biasa panjang) dan jamur Gibberella fujikuroi.  Hasil penelitian : mengisolasi giberelin dari jamur Gibberella fujikuroi, yang diberi nama giberelin (GA/Giberelic acid).  Kesimpulan : pemanfaatan giberelin secara umum menyebabkan pertumbuhan raksasa
Fungsi Giberelin : (a).  Merangsang pemanjangan batang dan pembelahan sel.  (b).  Merangsang perkecambahan biji.  (c).  Memecah dormansi biji. (d).  Merangsang pembungaan dan pembuahan

3. Hormon Sitokinin.  Asal kata dari Bahasa Latin.  Penemu : Van Overbeek
Objek penelitian : pertumbuhan embrio dan air kelapa muda.  Hasil penelitian : mengisolasi zat yang menyebabkan pembelahan sel (sitokinesis) yang disebut kinetin.  Jenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin. Kesimpulan : pemanfaatan sitokinin secara umum menyebabkan pertumbuhan tunas-tunas samping (lateral) sehingga tanaman menjadi rimbun
Fungsi Sitokinin :  (a).  Bersama auksin, dan giberelin merangsang pembelahan dan pemanjangan sel . (b).  Menghambat dominansi apikal oleh auksin (c).  Merangsang pertumbuhan kuncup lateral. (d).  Merangsang pemanjangan titik tumbuh.  (e).  Mematahkan dormansi biji serta merangsang pertumbuhan embrio
Merangsang pembentukan akar cabang.  (f).  Menghambat pertumbuhan akar adventives.  (g).  Menghambat proses penuaan (senescence) daun, bunga dan buah dengan cara mengontrol proses kemunduran yang menyebabkan kematian sel-sel daun

4.Hormon Asam Absisat (ABA).  Asal kata : Bahasa Latin.  Penemu : P.F. Wareing dan F.T. Addicott.  Objek penelitian : buah kapas.  Hasil penelitian : Mendorong terjadinya perontokkan (absisi) pada tumbuhan.  Jenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin.  Kesimpulan : hormon yang menyebabkan kerontokan ada saun dan buah
Fungsi Hormon Asam Absisat (ABA) : (a).  Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan di daerah titik tumbuh.  (b).  Memacu pengguguran daun pada saat kemarau untuk mengurangi penguapan air.  (c).  Membantu menutup stomata daun untuk mengurangi penguapan.  (d).  Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel bahkan menghentikannya.  (e).  Memicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan gas etilen.  (f).  Memacu dormansi biji agar tidak berkecambah

5. Hormon gas etilen.  Asal kata : Bahasa Latin.  Penemu : R. gene (1934)
Objek penelitian : buah yang masak.  Hasil penelitian : Gas etilen mempercepat pemasakan buah.  Jenis : hormon tumbuhan yang berbentuk gas.  Kesimpulan : Pembentukkan gas etilen dipengaruhi oleh O2 dan dihambat oleh CO2
Fungsi hormon gas etilen :  Mempercepat pematangan buah, Menghambat pemanjangan akar, batang dan pembungaan, Menyebabkan pertumbuhan batang menjadi kokoh dann tebal, Merangsang proses absisi, Interaksi antara etilen dengan auksin memacu proses pembungaan,  Interaksi antara etilen dengan giberelin mengontrol rasio bunga jantan dengan bunga betina pada tumbuhan monoceus

6. Hormon Luka/Kambium luka/Asam traumalin.  Hormon yang merangsang sel-sel daerah luka menjadi bersifat meristematik sehingga mampu mengadakan penutupan bagian yang luka. 

7. Hormon Kalin.  Dihasilkan pada jaringan meristem.  Memacu pertumbuhan organ tubuh tumbuhan.  Jenisnya adalah :  (a). Fitokalin : memacu pertumbuhan daun. (b). Kaulokalin: memacu pertumbuhan batang. (c). Rhizokalin: memacu pertumbuhan akar.  (d). Anthokalin: memacu pertumbuhan bunga dan buah. 
Florigen hormon tumbuhan yang khusus merangsang pembentukan bunga

8.  Vitamin
Vitamin B12 (riboflavin), piridoksin (vit. B6) asam ascorbat (vit. C), thiamin (vitamin B1), asam nikotinat merupakan jenis vitamin yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan pertumbuhan dan perkembangan.  Vitamin berperan sebagai kofaktor

Faktor eksternal
Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

1. Unsur hara.  Kebutuhan unsur hara untuk proses pertumbuhan dan perkembangan :  (a).  Unsur makro, yaitu unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah banyak (C, H, O, N, S, P K, S, Ca, dan Mg). (b).  Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit (Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl dan Ni).
Pengambilan oleh tanaman yaitu : Unsur karbon diambil tumbuhan dalam bentuk CO2.  Unsur hidrogen diambil tumbuhan dalam bentuk H2O, Oksigen diambil tumbuhan dalam bentuk CO2. H2O dan O2,  Unsur C, H, dan O merupakan unsur utama penyusun Karbohidrat, lemak dan protein.  Adapun gejala Kekurangan unsur hara disebut defisiensi

2.Suhu.  Pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh suhu, suhu yang baik untuk pertumbuhan adalah suhu optimum.  Pertumbuhan dan perkembangan akan terhambat bila berada pada suhu minimum dan maksimum.  Vernalisasi adalah peningkatan perkecambahan atau pembungaan oleh suhu rendah.  Istilah vernalisasi diperkenalkan oleh Trofim Denisovich Lysako tahun 1920
 
3.Kelembaban.  Kelembaban tanah dan kelembaban udara mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, dimana tanah yang lembab dan udara yang kering mempercepat pertumbuhan dan perkembangan
 
4.Cahaya.  Cahaya (merah, biru, nila dan violet) berperan sebagai sumber energi dalam proses fotosintesis.   Etiolasi - pertumbuhan kecambah ditempat yang teduh akan berlangsung cepat, tetapi abnormal.  Daun tanaman yang terkena cahaya lebih kecil dan mesofilnya lebih tebal dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya.


Stomata tanaman yang terkena cahaya ukurannya kecil dengan jumlah yang banyak dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya. Akar tanaman yang terkena cahaya lebih lebat dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya.  Efek fotoperiodisme, merupakan respon tumbuhan terhadap panjang pendek sinar matahari,  dikendalikan oleh fitokrom (sterling B. Hendrik)
Berdasarkan respos tumbuhan terhadap panjang pendeknya waktu penyinaran, tumbuhan dibedakan atas :  (a).  Tumbuhan hari pendek ( short day plant), yaitu tumbuhan yang berbunga ketika siang hari kurang dari 12 jam.  (b).  Tumbuhan hari panjang (long day plant), tumbuhan yang berbunga ketika siang hari lebih panjang dari 12 jam.  (b).  Tumbuhan hari netral (neutral day plant), dimana tumbuhan yang berbunga tidak dipengaruhi oleh panjang pendeknya penyinaran matahari. 

5. Air.  Air merupakan senyawa yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu sebagai pelarut unsur hara dalam tanah, dan memelihara temperatur tanah.  Pertumbuhan berlangsung efektif pada malam hari, karena kandungan air dalam tumbuhan lebih tinggi dari pada siang hari
 
6. pH.  pH sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, dimana pada  kondisi pH normal, kandungan unsur-unsur yang diperlukan seperti Ca, Mg, P dan K cukup tersedia. pH asam memiliki kandungan unsur Al, Mo, Zn yang dapat meracuni tumbuhan.
Bersambung ke Bagian 2

Keterangan gambar : sebagai ilustrasi yang diambil dari internet.
Sumber  editing bacaan a.l : prestasiherfen.blogspot.com  25/7/2009

Bacaan terkait : Struktur Tanaman (Bagian 1-3)

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar