Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

BIOLOGIPOS - Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sangat dipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor luar tumbuhan. Faktor dalam adalah semua faktor yang terdapat dalam tubuh tumbuhan antara lain faktor genetik yang terdapat di dalam gen dan hormon. Gen berfungsi mengatur sintesis enzim untuk mengendalikan proses kimia dalam sel. Hal ini yang menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan. Sedangkan, hormon merupakan senyawa organik tumbuhan yang mampu menimbulkan respon fisiologi pada tumbuhan.

Faktor luar tumbuhan yang sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu faktor lingkungan berupa cahaya, suhu, oksigen dan kelembapan. Untuk lebih memahami, mari cermati uraian berikut ini.

1. Hormon

Hormon tumbuhan adalah suatu senyawa organik yang disintesis di salah satu bagian tumbuhan dan dipindahkan ke bagian yang lain, pada konsentrasi yang sangat rendah mampu menimbulkan respon fisiologis. Hormon mempengaruhi respon pada bagian tumbuhan, seperti pertumbuhan akar, batang, pucuk, dan pembungaan. Respon tersebut tergantung pada spesies, bagian tumbuhan, fase perkembangan, konsentrasi hormon, interaksi antar hormon, dan berbagai faktor lingkungan.

Terdapat lima hormon tumbuhan yang dikenal, yaitu auksin, giberelin, sitokinin, gas etilen, dan asam absisat (ABA). Mari cermati.

a. Auksin

Istilah auksin pertama kali digunakan oleh Frits Went yang menemukan bahwa suatu senyawa menyebabkan pembeng- kokan koleoptil ke arah cahaya. Pembengkokan koleoptil yang terjadi akibat terpacunya pemanjangan sel pada sisi yang ditempeli potongan agar yang mengandung auksin.

Auksin


Auksin yang ditemukan Went kini diketahui sebagai asam indol asetat (IAA). Selain IAA, tumbuhan mengandung tiga senyawa lain yang dianggap sebagai hormon auksin, yaitu 4-kloro indolasetat (4 kloro IAA) yang ditemukan pada biji muda jenis kacang-kacangan, asam fenil asetat (PAA) yang ditemui pada banyak jenis tumbuhan, dan asam indolbutirat (IBA) yang ditemukan pada daun jagung dan berbagai jenis tumbuhan dikotil.

Auksin berperan dalam berbagai macam kegiatan tumbuhan di antaranya adalah:

1) Perkembangan buah
Pada waktu biji matang berkembang, biji mengeluarkan auksin ke bagian-bagian bunga sehingga merangsang pemben- tukan buah. Dengan demikian, pemberian auksin pada bunga yang tidak diserbuki akan merangsang perkembangan buah tanpa biji. Hal ini disebut partenokarpi.

2) Dominansi apikal
Dominansi apikal adalah pertumbuhan ujung pucuk suatu tumbuhan yang menghambat perkembangan kuncup lateral di batang sebelah bawah. Dominansi apikal merupakan akibat dari transpor auksin ke bawah yang dibuat di dalam meristem apikal.

3) Absisi
Daun muda dan buah muda membentuk auksin, agar keduanya tetap kuat menempel pada batang. Tetapi, bila pembentukan auksin berkurang, selapis sel khusus terbentuk di pangkal tangkai daun dan buah sehingga daun dan buah gugur.

4) Pembentukan akar adventif
Auksin merangsang pembentukan akar liar yang tumbuh dari batang atau daun pada banyak spesies.


b. Giberelin

Giberelin pertama kali ditemukan di Jepang pada 1930 dari kajian terhadap tanaman padi yang sakit. Padi yang terserang jamur Gibberella fujikuroi tersebut tumbuh terlalu tinggi. Para ilmuwan Jepang mengisolasi zat dari biakan jamur tersebut. Zat ini dinamakan giberelin. Bentuk-bentuk giberelin diantaranya adalah GA3, GA1, GA4, GA5, GA19, GA20, GA37, dan GA38.
Giberelin diproduksi oleh jamur dan tumbuhan tinggi.

Giberelin


Giberelin disintesis di hampir semua bagian tanaman, seperti biji, daun muda, dan akar. Giberelin memiliki beberapa peranan, antara lain:
1) Memacu perpanjangan secara abnormal batang utuh.
2) Perkecambahan biji dan mobilisasi cadangan makanan dari endosperm untuk pertumbuhan embrio.
3) Perkembangan bunga dan buah.
4) Menghilangkan sifat kerdil secara genetik pada tumbuhan.
5) Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel.


c. Sitokinin

Kinetin merupakan sitokinin sintetik yang pertama ditemukan oleh Carlos Miller pada ikan kering. Setelah itu ditemukan senyawa sitokinin yang lain dalam endosperma cair jagung, yaitu zeatin. Sitokinin sintetik lainnya adalah BAP (6-benzilaminopurin) dan 2-ip.
Sitokinin mempunyai beberapa fungsi, antara lain:
1) Memacu pembelahan sel dalam jaringan meristematik.
2) Merangsang diferensiasi sel-sel yang dihasilkan dalam meristem.
3) Mendorong pertumbuhan tunas samping dan perluasan daun.
4) Menunda penuaan daun.
5) Merangsang pembentukan pucuk dan mampu memecah masa istirahat biji (breaking dormancy).



d. Gas etilen

Buah-buahan terutama yang sudah tua melepaskan gas yang disebut etilen. Etilen disintesis oleh tumbuhan dan menyebabkan proses pemasakan yang lebih cepat. Selain etilen yang dihasilkan oleh tumbuhan, terdapat etilen sintetik, yaitu etepon (asam 2-kloroetifosfonat). Etilen sintetik ini sering di gunakan para pedagang untuk mempercepat pemasakan buah.
Selain memacu pematangan, etilen juga memacu perkecambahan biji, menebalkan batang, mendorong gugurnya daun, dan menghambat pemanjangan batang kecambah. Selain itu, etilen menunda pembungaan, menurunkan dominansi apikal dan inisiasi akar, dan menghambat pemanjangan batang kecambah.


e. Asam absisat (ABA)

Asam absisat (ABA) merupakan penghambat (inhibitor) dalam kegiatan tumbuhan. Hormon ini dibentuk pada daun-daun dewasa. Asam absisat mempunyai peran fisiologis diantaranya adalah:
1) Mempercepat absisi bagian tumbuhan yang menua, seperti daun, buah dan dormansi tunas.
2) Menginduksi pengangkutan fotosintesis ke biji yang sedang berkembang dan mendorong sintesis protein simpanan.
3) Mengatur penutupan dan pembukaan stomata terutama pada saat cekaman air.


2. Faktor Lingkungan


Faktor-faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, antara lain: cahaya, air, mineral, kelembapan, suhu, dan gaya gravitasi.


a. Nutrisi

Nutrisi yang diperlukan tumbuhan bukan hanya CO2 dan H2O tetapi juga elemen-elemen (unsur-unsur) yang lainnya. Perhatikan tabel di bawah ini!

Nutrisi

Nutrisi


Unsur makro:
Nitrogen (N),Kalium (K),Kalsium (Ca),Fosfor (P),Belerang (S),Magnesium

Unsur mikro:
Besi (Fe),Boron (B),Mangan (Mn),Seng (Zn),Tembaga (Cu),Molibdenum (Mo) dan Klor (Cl)


b. Air

Fungsi air antara lain:
a. Untuk fotosintesis.
b. Mengaktifkan reaksi-reaksi enzim.
c. Membantu proses perkecambahan biji.
d. Menjaga (mempertahankan kelembapan).
e. Untuk transpirasi.
f. Meningkatkan tekanan turgor sehingga merangsang pembelahan sel.
g. Menghilangkan asam absisi.


c. Cahaya

Setiap tumbuhan memerlukan cahaya untuk pertumbuhan, karena cahaya sangat berperan dalam fotosintesis dan fotomorfogenesis. Biji tumbuhan yang berkecambah dan tumbuh di tempat yang gelap/tidak ada cahaya ternyata tumbuhnya tidak normal dengan ciri tumbuhnya sangat cepat, perawakan tumbuhan tampak tinggi dan ramping, batangya lemah dan batang tidak berwarna hijau tetapi pucat. Gejala ini disebut etiolasi.

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.

Kualitas, intensitas, dan lamanya radiasi yang mengenai tumbuhan mempunyai pengaruh yang besar terhadap berbagai proses fisiologi tumbuhan. Cahaya mempengaruhi pembentukan klorofil, fotosintesis, fototropisme, dan fotoperiodisme. Efek cahaya meningkatkan kerja enzim untuk memproduksi zat metabolik untuk pembentukan klorofil. Sedangkan, pada proses fotosintesis, intensitas cahaya mempengaruhi laju fotosintesis saat berlangsung reaksi terang. Jadi cahaya secara tidak langsung mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena hasil fotosintesis berupa karbohidrat digunakan untuk pembentukan organ-organ tumbuhan.

Perkembangan struktur tumbuhan juga dipengaruhi oleh cahaya (fotomorfogenesis). Efek fotomorfogenesis ini dapat dengan mudah diketahui dengan cara membandingkan kecambah yang tumbuh di tempat terang dengan kecambah dari tempat gelap. Kecambah yang tumbuh di tempat gelap akan mengalami etiolasi atau kecambah tampak pucat dan lemah karena produksi klorofil terhambat oleh kurangnya cahaya. Sedangkan, pada kecambah yang tumbuh di tempat terang, daun lebih berwarna hijau, tetapi batang menjadi lebih pendek karena aktifitas hormon pertumbuhan auksin terhambat oleh adanya cahaya.

1.) Fototropisme


Fototropisme

Percobaan N Cholodny dan Frits went menerangkan bahwa pada ujung koleoptil tanaman, pemanjangan sel yang lebih cepat terjadi di sisi yang teduh daripada sisi yang terkena cahaya. Sehingga, koleoptil membelok ke arah datangnya cahaya. Hal ini terjadi, karena hormon auksin yang berguna untuk pemanjangan sel berpindah dari sisi tersinari ke sisi terlindung.

Banyak jenis tumbuhan mampu melacak matahari, dalam hal ini lembar datar daun selalu hampir tegak lurus terhadap matahari  sepanjang  hari.  Kejadian  tersebut  dinamakan diafototropisme. Fototropisme ini terjadi pada famili Malvaceae.

2) Fotoperiodisme

Interval penyinaran sehari-hari terhadap tumbuhan mempengaruhi proses pembungaan. Lama siang hari di daerah tropis kira-kira 12 jam. Sedangkan, di daerah yang memiliki empat musim dapat mencapai 16 - 20 jam. Respon tumbuhan yang diatur oleh panjangnya hari ini disebut fotoperiodisme. Fotoperiodisme dipengaruhi oleh fitokrom (pigmen penyerap cahaya). Fotoperiodisme menjelaskan mengapa pada spesies tertentu biasanya berbunga serempak. Tumbuhan yang berbunga bersamaan ini sangat menguntungkan, karena memberi kesempatan terjadinya penyerbukan silang.

Berdasarkan panjang hari, tumbuhan dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu:

a) Tumbuhan hari pendek, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kurang dari 12 jam sehari. Tumbuhan hari pendek contohnya krisan, jagung, kedelai, anggrek, dan bunga matahari.

b) Tumbuhan hari panjang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran lebih dari 12 jam (14 - 16 jam) sehari. Tumbuhan hari panjang, contohnya kembang sepatu, bit gula, selada, dan tembakau.

c) Tumbuhan hari sedang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kira-kira 12 jam sehari. Tumbuhan hari sedang contohnya kacang dan tebu.

d) Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang tidak responsif terhadap panjang hari untuk pembungaannya. Tumbuhan hari netral contohnya mentimun, padi, wortel liar, dan kapas.

Oksigen mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Dalam respirasi pada tumbuhan, terjadi penggunaan oksigen untuk menghasilkan energi. Energi ini digunakan, antara lain untuk pemecahan kulit biji dalam perkecambahan, dan aktivitas tumbuhan.

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 atau Temperatur

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.


f. Oksigen

Untuk pemecahan senyawa bermolekul besar (saat respirasi) agar menghasilkan energi yang diperlukan pada proses pertumbuhan dan perkembangannya.

Demikianlah penjelasan tentang Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan, semoga mudah dipahami dan baca artikel berikutnya untuk memperdalam materinya. Silahkan dishare dan dicopy dengan tetap mencantumkan sumbernya. Terima Kasih telah berkunjung.

0 Response to "Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel