Meskipun
pada prinsipnya pohon kelapa dapat tumbuh di mana saja, tetapi hasil
yang diperoleh akan bervariasi jika ditanam bertahap mulai dari daerah
pantai (dataran rendah) hingga ke daerah pegunungan (dataran tinggi).
Iklim yang sesuai diperlukan oleh tumbuhan agar dapat mengolah
makanannya secara optimal dan didukung oleh kondisi tanah yang merupakan
sumber makanan selama hidupnya.
Faktor
lingkungan yang mendukung, ditambah dengan potensi dari dalam tubuh
tumbuhan merupakan kombinasi yang mengoptimalkan produktivitas tumbuhan.
Dengan demikian, ada dua hal yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan
perkembangan tumbuhan, yaitu:
1. faktor internal, contohnya hormon yang mengontrol pertumbuhan dan perkembangan;
2.
faktor eksternal, contohnya kondisi fisik kimia lingkungan, seperti
panjang pendeknya hari, temperatur, sumber nutrisi, dan pencahayaan.
Jadi,
dapat dikatakan bahwa pertumbuhan dan perkembangan adalah hasil dari
interaksi antara faktor internal (potensi genetik) dengan faktor
eksternal (kondisi lingkungannya). Hilangnya pertumbuhan suatu organ
atau jaringan makhluk hidup dapat disebabkan oleh salah satu faktor di
atas saja atau dapat disebabkan oleh kedua-duanya.
Secara
genetis, tumbuhan memiliki kloroplas. Akan tetapi, jika tidak Kata
Kunci ada cahaya, kloroplas tersebut tidak akan terbentuk. Tidak
terbentuknya kloroplas dapat disebabkan oleh faktor genetis dan faktor
lingkungan. Kloroplas pada tumbuhan dapat tidak terbentuk karena tidak
diproduksinya enzim yang diperlukan dalam pembentukan kloroplas atau
karena lingkungan tidak menyediakan cahaya atau mineral yang penting
dalam pembentukan kloroplas.
1. Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Secara Internal
Faktor
internal dipicu oleh serangkaian proses yang terjadi dalam sel, seperti
pembelahan, pemanjangan, dan diferensiasi. Umumnya, faktor-faktor
internal yang ada di dalam tubuh ini berupa senyawa biokimia, seperti
hormon dan enzim.
Hormon
merupakan senyawa kimia yang diproduksi dalam konsentrasi yang kecil
oleh tubuh yang akan memengaruhi sel atau organ target. Pada bahasan
ini, kita akan mengenal beberapa hormon pada tumbuhan yang membantu
dalam proses pertumbuhan dan perkembangan.
a. Auksin
Pada
1800-an, Charles Darwin mengamati pertumbuhan rumput yang selalu menuju
arah datangnya cahaya matahari. Seorang ahli pertanian, Ciesielski,
juga mengamati perkembangan akar yang membelok menuju arah bumi. Kedua
kejadian ini menghasilkan pertumbuhan ujung-ujung tumbuhan yang
berbelok. Hal ini baru dimengerti setelah ditemukan hormon auksin yang
bertanggung jawab dalam pemanjangan sel (batang) serta gerakan tropisme
(gerakan sel bagian tumbuhan sesuai dengan arah datangnya rangsangan)
pada tumbuhan.
Auksin sangat mudah terurai oleh cahaya sehingga menimbulkan gerakan fototropisme (gerakan yang disebabkan oleh rangsang cahaya). Auksin yang tidak terurai oleh cahaya dapat menimbulkan pertumbuhan yang cepat di tempat gelap atau disebut etiolasi.
Auksin sangat mudah terurai oleh cahaya sehingga menimbulkan gerakan fototropisme (gerakan yang disebabkan oleh rangsang cahaya). Auksin yang tidak terurai oleh cahaya dapat menimbulkan pertumbuhan yang cepat di tempat gelap atau disebut etiolasi.
Auksin
didominasi oleh senyawa golongan IAA (Indol Asetic Acid). Dalam
konsentrasi sangat sedikit (10-5 M), auksin dapat memengaruhi tumbuhan,
di antaranya:
1) dapat memicu pembelahan sel dan pemanjangan sel;
2) memengaruhi dalam pembentukan pucuk atau tunas baru dan jaringan yang luka.
b. Giberelin
Giberelin
ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang peneliti Jepang bernama
Fujikuro di tahun 1930-an. Ketika itu, ia sedang mengamati penyakit
Banane pada tumbuhan padi. Padi yang terserang oleh sejenis jamur
memiliki pertumbuhan yang cepat sehingga batangnya mudah patah. Jamur
ini kemudian diberi nama Gibberella fujikuroi yang menyekresikan zat
kimia bernama giberelin.
Giberelin
ini kemudian diteliti lebih lanjut dan diketahui banyak berperan dalam
pembentukan bunga, buah, serta pemanjangan sel tumbuhan. Kubis yang
diberi hormon giberelin dengan konsentrasi tinggi, akan mengalami
pemanjangan batang yang mencolok. Beberapa fungsi dari hormon giberelin
adalah:
1)
berperan dalam dominansi apikal, pemanjangan sel, perkembangan buah,
perbungaan, dan mobilisasi cadangan makanan dari dalam biji;
2) ikut berpengaruh terhadap pembentukan akar tumbuhan karena giberelin umum terdapat di bagian meristematik pada akar.
c. Sitokinin
Aktivitas
sitokinin pertama kali teramati ketika pembelahan sel oleh Folke Skoog
dari Universitas Wisconsin, Amerika Serikat. Sitokinin, sesuai dengan
namanya (sito= sel, kinin= pembelahan) berperan dalam pembelahan sel,
pemanjangan sel, morfogenesis, dominansi apikal, dan dormansi.
d. Asam absisat
Asam
absisat ditemukan oleh peneliti yang bekerja pada penelitian tentang
dormansi pohon. Zat kimia yang diambil dari dedaunan sebuah pohon
ternyata memengaruhi pertumbuhan pucuk dan menginduksi pembentukan
tunas. Asam absisat berperan dalam penuaan, dormansi pucuk, perbungaan,
memacu sintesis etilen, dan menghambat pengaruh giberelin.
e. Etilen
Fenomena
gas etilen pertama kali diamati oleh ilmuwan mulai abad ke 19. Pada
masa itu, sumber penerangan lampu jalanan yang digunakan berasal dari
pemanasan oleh batubara. Pepohonan yang berada di sekitar pembuangan gas
pembakaran diketahui menggugurkan daunnya secara tidak wajar. Pada
tahun 1901, sekelompok peneliti dari Rusia menemukan adanya gas etilen
pada pembakaran tersebut dan menyebabkan daun berguguran. Kini, etilen
telah secara luas digunakan sebagai zat pengatur tumbuh pada tumbuhan.
Pengaruh etilen ini adalah sebagai berikut.
1) Hormon ini akan menghambat pembelahan sel, menunda perbungaan, dan menyebabkan absisi atau pengguguran daun.
2)
Buah terlebih dahulu akan mengalami pematangan sebelum mengalami
pengguguran. Jadi, etilen membantu dalam proses pematangan buah.
2. Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Secara Eksternal
Faktor-faktor
eksternal yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tumbuhan di antaranya
adalah cahaya, temperatur, kandungan air, dan kesuburan tanah.
a. Makanan (Nutrisi)
Semua
makhluk hidup membutuhkan makanan (nutrisi) untuk sumber energi. Unsur
yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah besar yang disebut elemen makro
atau unsur makro. Elemen makro terdiri atas karbon, oksigen, hidrogen,
nitrogen, sulfur, fosfor, kalium, dan magnesium. Selain itu, ada elemen
yang disebut elemen mikro atau unsur mikro seperti besi, klor, tembaga,
seng, molibdenum, boron, dan nikel. Elemen mikro adalah unsur yang
diperlukan tumbuhan dalam jumlah sedikit
Keadaan
fisiologis berupa kekurangan elemen makro atau mikro disebut
defisiensi. Defisiensi yang terjadi pada tumbuhan akan berpengaruh
terhadap proses pertumbuhan. Contohnya, daun tumbuhan akan menguning
jika kekurangan besi (Fe), karena Fe berfungsi dalam pembentukan
klorofil. Selain itu, besi merupakan salah satu unsur yang diperlukan
pada pembentukan enzim-enzim pernapasan yang mengoksidasi karbohidrat
menjadi karbondioksida dan air. Contoh lainnya, jika tumbuhan kekurangan
unsur fosfor, tepi daunnya akan menggulung.
Jadi,
media tanam untuk tumbuhan harus memenuhi elemen-elemen yang dibutuhkan
tumbuhan. Pemupukan merupakan salah satu cara penambahan nutrisi yang
dibutuhkan tumbuhan. Pengaruh nutrisi tumbuhan dapat terlihat jika
bercocok tanam menggunakan hidroponik.
Hidroponik adalah istilah yang digunakan untuk bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam. Media tanam dapat berupa air, kerikil, pecahan genting, dan gabus putih. Media kultur yang sering digunakan adalah kultur air. Tumbuhan ditanam pada air yang telah dicampurkan berbagai mineral untuk menyuplai kebutuhan tumbuhan. Jika tumbuhan yang ditanam pada kultur air kekurangan nutrisi, tumbuhan tidak akan tumbuh baik.
Hidroponik adalah istilah yang digunakan untuk bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam. Media tanam dapat berupa air, kerikil, pecahan genting, dan gabus putih. Media kultur yang sering digunakan adalah kultur air. Tumbuhan ditanam pada air yang telah dicampurkan berbagai mineral untuk menyuplai kebutuhan tumbuhan. Jika tumbuhan yang ditanam pada kultur air kekurangan nutrisi, tumbuhan tidak akan tumbuh baik.
b. Cahaya
Cahaya
merah, biru, hijau, dan biru violet berperan sebagai sumber energi
dalam proses fotosintesis. Makanan hasil fotosintesis yang terdapat pada
tumbuhan akan digunakan untuk pertumbuhan. Biji yang ditanam dan
ditempatkan di tempat teduh akan tumbuh cepat, tetapi abnormal (tubuh
lemah). Peristiwa dinamakan etiolasi.
Cahaya
dapat mengubah leukoplas menjadi kloroplas. Tersedianya cahaya yang
memadai akan meningkatkan pembentukan kloroplas. Pada tumbuhan yang
sama, tetapi hidup pada tempat yang berbeda pencahayaannya akan
menimbulkan perbedaan ukuran daun.
Daun
dari tumbuhan yang berada di tempat yang cukup mendapatkan cahaya
memiliki ukuran yang lebih sempit, tetapi jaringan mesofilnya lebih
tebal daripada daun dari tumbuhan yang berada di tempat yang kurang
mendapatkan cahaya. Tinggi tumbuhan pada tempat yang kurang cahaya,
lebih tinggi daripada tumbuhan yang hidup pada tempat cukup cahaya.
Hal ini disebabkan pada tumbuhan yang hidup pada tempat yang kurang mendapatkan cahaya, transpirasinya rendah sehingga kandungan air lebih tinggi. Tingginya kandungan air memacu pembelahan sel dan pelebaran sel. Akan tetapi, berat tumbuhan menjadi lebih rendah karena aktivitas fotosintesis rendah. Stomata pada tumbuhan yang berada di tempat yang kurang mendapatkan cahaya memiliki jumlah lebih sedikit, tetapi ukurannya besar.
Hal ini disebabkan pada tumbuhan yang hidup pada tempat yang kurang mendapatkan cahaya, transpirasinya rendah sehingga kandungan air lebih tinggi. Tingginya kandungan air memacu pembelahan sel dan pelebaran sel. Akan tetapi, berat tumbuhan menjadi lebih rendah karena aktivitas fotosintesis rendah. Stomata pada tumbuhan yang berada di tempat yang kurang mendapatkan cahaya memiliki jumlah lebih sedikit, tetapi ukurannya besar.
Tumbuhan
yang berada pada tempat yang mendapatkan cahaya cukup, memiliki jumlah
stomata lebih banyak dengan ukuran yang kecil. Sistem perakaran tumbuhan
yang hidup pada tempat yang cukup mendapatkan cahaya lebih lebat
dibandingkan dengan sistem perakaran tumbuhan yang berada pada tempat
kurang mendapatkan cahaya.
Adanya
perbedaan letak geografis menyebabkan perbedaan lamanya pencahayaan
yang diterima oleh tumbuhan. Pada daerah yang memiliki empat musim,
kadang-kadang waktu siang lebih lama daripada waktu malam atau waktu
malam lebih lama daripada waktu siang.
Respons tumbuhan terhadap lama pencahayaan dinamakan fotoperiodisme. Respons tumbuhan yang dimaksud adalah pertumbuhan, perkembangan, dan produksi. Fotoperiodisme dikendalikan oleh fitokrom yang ditemukan oleh Sterling B. Hendrik. Fitokrom adalah suatu protein berwarna biru pucat yang terdistribusikan pada jaringan tumbuhan dengan konsentrasi rendah serta mampu menerima cahaya merah (λ = 660 nm) dan infra merah (λ = 730 nm).
Respons tumbuhan terhadap lama pencahayaan dinamakan fotoperiodisme. Respons tumbuhan yang dimaksud adalah pertumbuhan, perkembangan, dan produksi. Fotoperiodisme dikendalikan oleh fitokrom yang ditemukan oleh Sterling B. Hendrik. Fitokrom adalah suatu protein berwarna biru pucat yang terdistribusikan pada jaringan tumbuhan dengan konsentrasi rendah serta mampu menerima cahaya merah (λ = 660 nm) dan infra merah (λ = 730 nm).
Berdasarkan
respon tumbuhan terhadap waktu terang atau waktu gelap, tumbuhan dapat
dibedakan menjadi tumbuhan hari pendek (short-day plant), tumbuhan hari
panjang (long-day plant), dan tumbuhan hari netral (neutralday plant).
Penggolongan ini sebenarnya bergantung waktu gelap.
Tumbuhan
hari pendek adalah tumbuhan yang membentuk bunga jika lamanya waktu
malam lebih panjang daripada waktu siang. Tumbuhan yang tergolong hari
pendek adalah kedelai, tembakau, stroberi dan Chrysanthemum indicum.
Tumbuhan
hari panjang adalah tumbuhan yang membentuk bunga jika lamanya waktu
malam lebih pendek daripada waktu siang. Tumbuhan yang termasuk long-day
plant adalah gandum, bit, dan bayam. Tumbuhan hari netral adalah
tumbuhan yang berbunga jika lamanya waktu siang sama dengan waktu malam.
Tumbuhan yang tergolong neutralday plant adalah jagung, kacang merah,
mentimun, dan kapas.
c. Temperatur
Temperatur
sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tumbuhan. Hal ini karena
berkaitan dengan aktivitas enzim dan kandungan air dalam tubuh tumbuhan.
Semakin tinggi temperatur, semakin besar pula transpirasi. Akan tetapi,
kandungan air dalam tubuh tumbuhan akan semakin rendah sehingga proses
pertumbuhan akan semakin lambat.
Temperatur yang rendah dapat memecahkan masa istirahat pucuk atau biji. Perlakuan temperatur yang rendah akan memacu pembentukan ruas yang lebih panjang daripada ruas dari tumbuhan yang tumbuh di daerah bertemperatur tinggi. Perlakuan dengan temperatur dapat merangsang perkecambahan biji, peristiwa ini dinamakan vernalisasi.
Temperatur yang rendah dapat memecahkan masa istirahat pucuk atau biji. Perlakuan temperatur yang rendah akan memacu pembentukan ruas yang lebih panjang daripada ruas dari tumbuhan yang tumbuh di daerah bertemperatur tinggi. Perlakuan dengan temperatur dapat merangsang perkecambahan biji, peristiwa ini dinamakan vernalisasi.
Termoperiodis
adalah perbedaan temperatur antara siang dan malam, yang dapat
berpengaruh terhadap pertumbuhan suatu jenis tumbuhan. Tumbuhan tomat
akan tumbuh baik jika temperatur siang mencapai 26°C dan temperatur
malam mencapai 20°C. Pembentukan buah terjadi jika temperatur malam
mencapai 15°C. Akan tetapi, buah tidak terbentuk jika temperatur malam
mencapai 25°C.
d. Air
Air
merupakan senyawa yang sangat penting bagi tumbuhan. Air berfungsi
membantu reaksi kimia dalam sel. Selain itu, air menunjang proses
fotosintesis dan menjaga kelembapan. Kandungan air yang terdapat dalam
tanah berfungsi sebagai pelarut unsur hara sehingga unsur hara tersebut
mudah diserap oleh tumbuhan. Selain itu, air memelihara temperatur tanah
yang berperan dalam proses pertumbuhan. Pertumbuhan akan berlangsung
lebih aktif pada malam hari daripada siang hari karena pada malam hari
kandungan air dalam tubuh tumbuhan lebih tinggi daripada siang hari.
e. pH
Derajat
keasaman tanah (pH tanah) sangat berpengaruh terhadap ketersediaan
unsur hara yang diperlukan oleh tumbuhan. Pada kondisi pH tanah netral
unsur-unsur yang diperlukan, seperti Ca, Mg, P, K cukup tersedia. Adapun
pada pH asam, unsur yang tersedia adalah Al, Mo, Zn, yang dapat
meracuni tubuh tumbuhan.
f. Oksigen
Keadaan
kadar oksigen yang terdapat dalam tanah selalu berlawanan dengan kadar
air dalam tanah. Jika kandungan air tinggi, kandungan udara akan rendah.
Kandungan oksigen dalam tanah sangat penting untuk respirasi sel-sel
akar yang akan berpengaruh terhadap penyerapan unsur hara.
Demikian materi "Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan", semoga bermanfaat.
0 comments:
Post a Comment