Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Pertumbuhan tanaman dan distribusi dibatasi oleh lingkungan. Jika salah satu faktor lingkungan yang kurang ideal itu akan menjadi faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman. Faktor pembatas juga bertanggung jawab atas geografi distribusi tanaman. Sebagai contoh, hanya tanaman disesuaikan dengan jumlah air yang terbatas dapat hidup di gurun. Sebagian besar masalah tanaman yang disebabkan oleh stres lingkungan, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penting untuk memahami aspek-aspek lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Faktor-faktor ini ringan, suhu, air (kelembaban), dan gizi.

Kuantitas cahaya mengacu pada intensitas atau konsentrasi sinar matahari dan bervariasi dengan musim tahun. Maksimum yang hadir di musim panas dan minimum di musim dingin. Semakin banyak sinar matahari tanaman menerima (sampai titik tertentu), kapasitas yang lebih baik itu untuk memproduksi tanaman pangan melalui fotosintesis. Sebagai kuantitas sinar matahari mengurangi proses fotosintesis menurun. Kuantitas cahaya dapat menurun di taman atau rumah kaca dengan menggunakan warna-kain atau cat shading di atas tanaman. Hal ini dapat ditingkatkan dengan sekitar tanaman dengan bahan putih atau reflektif atau lampu tambahan.

Kualitas cahaya

Kualitas cahaya mengacu pada warna atau panjang gelombang mencapai permukaan tanaman. Sinar matahari bisa dipatahkan oleh sebuah prisma menjadi warna masing-masing merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Pada hari-hari hujan, hujan bertindak sebagai prisma kecil dan memecahkan cahaya matahari menjadi warna-warna ini menghasilkan pelangi. Merah dan biru memiliki pengaruh terbesar terhadap pertumbuhan tanaman. Lampu hijau paling efektif untuk tanaman karena kebanyakan tanaman memantulkan cahaya hijau dan menyerap sangat sedikit. Inilah memantulkan cahaya yang membuat mereka tampak hijau. Cahaya biru terutama bertanggung jawab untuk pertumbuhan vegetatif atau pertumbuhan daun. Lampu merah bila dikombinasikan dengan cahaya biru, mendorong berbunga pada tanaman. Lampu neon atau dingin putih tinggi di kisaran biru kualitas cahaya dan digunakan untuk mendorong pertumbuhan berdaun. Lampu ini sangat baik untuk memulai bibit. Lampu pijar tinggi dalam kisaran merah atau oranye tetapi umumnya menghasilkan terlalu banyak panas menjadi sumber cahaya yang berharga. Fluorescent “tumbuh” lampu memiliki campuran warna merah dan biru yang mencoba untuk meniru sinar matahari semaksimal mungkin. Mereka mahal dan umumnya tidak dari setiap nilai lebih besar dari lampu neon biasa.

Durasi cahaya

Durasi cahaya atau penyinaran mengacu pada jumlah waktu yang tanaman terkena sinar matahari. Ketika konsep penyinaran pertama kali diakui ia berpikir bahwa panjang periode cahaya dipicu berbunga. Berbagai kategori respons diberi nama sesuai dengan panjang cahaya (yaitu, short-hari dan lama-hari). Itu kemudian menemukan bahwa itu bukan panjang periode cahaya tapi panjang periode gelap terganggu yang sangat penting untuk perkembangan bunga. Kemampuan banyak tanaman berbunga dikendalikan oleh penyinaran.

Tanaman dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori, tergantung pada respon berbunga mereka dengan durasi kegelapan. Ini adalah hari pendek, panjang hari, atau tanaman hari netral. Short-hari, (malam-malam panjang) tanaman membentuk bunga mereka hanya ketika panjang hari kurang dari 12 jam dalam durasi. Pendek hari tanaman meliputi banyak musim semi dan musim gugur tanaman berbunga seperti krisan dan poinsettia. Lama-hari, (malam pendek) tanaman membentuk bunga hanya ketika panjang hari melebihi 12 jam. Mereka termasuk hampir semua tanaman musim panas-berbunga, serta banyak sayuran, termasuk bit, lobak, selada, bayam, dan kentang. Tanaman-hari netral membentuk bunga terlepas dari panjang hari. Beberapa tanaman tidak benar-benar masuk ke dalam kategori apapun tetapi mungkin responsif terhadap kombinasi panjang hari. The petunia akan bunga tanpa panjang hari, tetapi bunga lebih awal dan lebih deras di bawah siang hari yang panjang. Karena krisan bunga dalam kondisi short-hari musim semi atau musim gugur metode untuk memanipulasi tanaman dalam mengalami hari pendek sangat sederhana. Jika hari-hari panjang yang dominan, lembaran plastik hitam ditarik lebih krisan selama 12 jam setiap hari untuk menghalangi cahaya sampai kuncup bunga yang dimulai. Untuk membawa tanaman lama-hari menjadi bunga ketika sinar matahari tidak hadir lebih dari 12 jam cahaya buatan ditambahkan sampai kuncup bunga yang dimulai.

Mungkin Anda ingat pepatah yang mengatakan Buah jatuh tak jauh dari pohonnya. Pepatah itu berarti menunjukkan adanya penurunan sifat dari induk terhadap anak-anaknya. Bila kita menanam biji kedelai maka akan tumbuh tanaman kedelai, bukan tanaman jeruk atau kaktus. Mengapa demikian? Biji kedelai itu membawa sifat keturunan berupa gen yang mewarisi struktur dan bentuk induk tanaman kedelai sebelumnya. Keadaan tersebut akan membuat biji kedelai mempunyai bentuk dan struktur yang sama seperti tanaman kedelai yang lain bila mengalami pertumbuhan dan perkembangan.

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor dalam (intern) dan faktor luar (ekstern). Apakah pengaruh faktor-faktor itu terhadap pertumbuhan dan perkembangan?

Pada subbab ini akan dibahas mengenai salah satu factor intern dan faktor ekstern yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Faktor Hormon

Tumbuhan menghasilkan beberapa jenis hormon tumbuhan di antaranya auksin, giberelin, gas etilen, sitokinin, dan asam absisat. Hormon tersebut diproduksi di dalam tubuh, tetapi dipengaruhi oleh kondisi eksternal.

Sebelum membahas pengaruh hormon tumbuhan atau fitohormon lakukan tugas berikut agar Anda memiliki pengetahuan awal tentang fitohormon.

1) Auksin

Hormon ini ditemukan pada titik tumbuh batang dan selubung daun pertama tanaman monokotil yang disebut koleoptil, ujung akar, serta jaringan yang masih bersifat meristematis. Adapun fungsi auksin sebagai berikut.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Aktivitas auksin akan terhambat oleh sinar yang berlebihan. Apa yang akan terjadi jika suatu tanaman memperoleh banyak sinar pada salah satu sisi bagian tubuhnya? Apabila salah satu sisi bagian tersebut banyak terkena sinar, tanaman itu akan mengalami hal-hal seperti ditunjukkan pada gambar berikut.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Berdasarkan gambar di atas, tanaman yang memperoleh sinar dari satu sisi akan mengalami

perubahan-perubahan berikut.

a)Auksin akan terakumulasi di bagian batang yang tidak terkena sinar.

b)Konsentrasi auksin yang tinggi di bagian yang tidak terkena sinar akan mempercepat pembelahan dan

pembentangan sel batang ataupun koleoptil.

c)Pertumbuhan sel yang lebih banyak di bagian kurang sinar menyebabkan batang menjadi bengkok

sehingga akan terlihat bahwa tanaman tumbuh ke arah cahaya.

2) Giberelin

Giberelin terdapat pada bagian batang dan bunga. Fungsi hormon giberelin terlihat dalam tabel berikut.

Giberilin di temukan oleh Eiichi Kurosawa pada tahun 1926. Giberilin merupakan suatu zat yang diperoleh dari suatu jenis jamur yang hidup sebagai parasit pada padi di Jepang, yaitu jamur Gibberella fujikkuroi. Tanaman padi yang terserang oleh jamur tersebut mengalami pertumbuhan yang abnormal.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

3) Gas etilen

Ada berbagai macam fungsi gas etilen. Salah satunya interaksi gas etilen dengan auksin dapat memacu pembungaan pada buah, misalnya mangga dan nanas. Pada beberapa tumbuhan, interaksi gas etilen dengan giberelin dapat mengatur perbandingan bunga jantan dan betina. Fungsi utama gas etilen dijelaskan dalam tabel berikut.

Buah-buahan terutama yang sudah tua melepaskan gas yang disebut etilen. Etilendisintesis oleh tumbuhan dan menyebabkan proses pemasakan yang lebih cepat. Selainetilen yang dihasilkan oleh tumbuhan, terdapat etilen sintetik, yaitu etepon (asam 2-kloroetifosfonat). Etilen sintetik ini sering di gunakan para pedagang untuk mempercepat pemasakan buah. Oleh karena itu buah yang tua sering diletakkan ditempat tertutup (diperam) agar cepat masak.
         Etilen merupakan senyawa unik dan hanya dijumpai dalam bentuk gas. senyawaini memaksa pematangan buah, menyebabkan daun tanggal dan merangsang penuaan.Tanaman sering meningkatkan produksi etilen sebagai respon terhadap stress dansebelum mati. Konsentrasi etilen fluktuasi terhadap musim untuk mengatur kapanwaktu menumbuhkan daun dan kapan mematangkan buah.Selain memacu pematangan, etilen juga memacu perkecambahan biji, menebalkanbatang, mendorong gugurnya daun, dan menghambat pemanjangan batang kecambah.Selain itu, etilen menunda pembungaan, menurunkan dominansi apikal dan inisiasiakar, dan menghambat pemanjangan batang kecambah.
Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

4) Sitokinin

Sitokinin merupakan hormon tumbuh yang terdapat pada tubuh tumbuhan. Sitokinin dibentuk pada system perakaran. Fungsi hormon tersebut dapat Anda lihat dalam tabel berikut.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

5) Asam absisat

Berbeda dengan hormon yang lain, asam absisat mempunyai fungsi menghambat pertumbuhan.

Asam Abscisat (ABA) adalah penghambat (inhibitor) pertumbuhan merupakanlawan dari giberelin dan auksin. Hormon ini memaksa dormansi, mencegah biji dariperkecambahan dan menyebabkan rontoknya daun, bunga dan buah. Secara alamitingginya konsentrasi asam abscisat ini dipicu oleh adanya stress oleh lingkunganmisalnya kekeringan. Hormon ini dibentuk pada daun-daun dewasa.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

b.Faktor Eksternal

Seperti telah disebutkan sebelumnya, hormon diproduksi dalam tubuh, tetapi dipengaruhi oleh kondisi eksternal (lingkungan). Pengaruh lingkungan terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sangat besar. Faktor-faktor lingkungan tersebut meliputi suhu udara, cahaya, kelembapan udara, serta ketersediaan air tanah dan mineral.

Sebelum Anda mencermati uraian pengaruh beberapa factor lingkungan terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan lakukan tugas berikut

1) Suhu

Suhu merupakan faktor lingkungan yang penting bagi tumbuhan karena berhubungan dengan kemampuan melakukan fotosintesis, translokasi, respirasi, dan transpirasi. Tumbuhan memiliki suhu optimum untuk dapat tumbuh dan berkembang. Suhu optimum merupakan suhu yang paling baik untuk pertumbuhan tanaman secara ideal. Selain suhu optimum, tanaman juga mempunyai suhu maksimum dan minimum yang bias diterima olehnya. Suhu maksimum merupakan suhu tertinggi yang memungkinkan tumbuhan masih dapat bertahan hidup. Suhu minimum merupakan suhu terendah yang memungkinkan tumbuhan bertahan hidup.

Sebagian besar tumbuhan memerlukan temperature sekitar 10°38°C untuk pertumbuhannya.

2) Cahaya

Cahaya berperan penting dalam proses fotosintesis. Apabila makanan yang dihasilkan dari proses fotosintesis berkurang atau bahkan tidak ada, jaringan menjadi mati karena kekurangan makanan. Namun demikian cahaya yang dibutuhkan tumbuhan jumlahnya tidak boleh terlalu anyak. Cahaya yang berlebihan justru akan menghambat pertumbuhan. Demikian juga kekurangan cahaya juga berakibat buruk bagi tanaman.

Contoh akibat dari hasil fotosintesis yang berkurang misalnya tanaman yang tumbuh di ruangan gelap, ukuran batangnya jauh lebih panjang dibandingkan tumbuhan yang memperoleh cukup cahaya matahari.

Tanaman ini  berwarna pucat dengan batang lemah dan kurus. Pertumbuhan dalam tempat gelap semacam ini disebut etiolasi.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

3) Kelembapan

Tanah lembap sangat cocok untuk pertumbuhan, terutama saat perkecambahan biji. Hal  ini karena tanah lembap menyediakan cukup air untuk mengaktifkan enzim dalam biji serta melarutkan makanan dalam jaringan.

Tingkat pengaruh kelembapan udara atau tanah pada tumbuhan berbeda-beda. Ada tanaman yang membutuhkan kelembapan udara dan kelembapan tanah yang tinggi, misalnya lumut hati. Sebaliknya, ada juga tanaman yang tumbuh dengan baik pada dengan kelembapan udara dan tanah kelembapan rendah, misalnya Aloe vera (lidah buaya) dan beberapa jenis tanaman anggrek.

4) Air dan mineral

Tumbuhan membutuhkan air, CO2 , dan mineral. Air dan CO 2 merupakan bahan utama untuk berlangsungnya fotosintesis. Gas CO 2 diambil melalui stomata dan lentisel. Adapun air dan mineral diambil dari tanah melalui akar, kecuali pada tumbuhan tertentu, misalnya tanaman kantong semar (Venus sp. Atau Nephentes sp.). Tanaman ini memperoleh senyawa nitrogen (protein asam amino) dan mineral dari serangga yang masuk perangkapnya.

Air juga sangat diperlukan dalam perkecambahan biji. Saat perkecambahan, air digunakan untuk mengaktifkan enzim-enzim dalam biji. Tanpa air, perkecambahan biji akan tertunda (dormansi). Mineral sangat diperlukan untuk proses pertumbuhan. Misalnya pembentukan klorofil sangat membutuhkan mineral Mg. Mineral yang diperlukan oleh tumbuhan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu makroelemen dan mikroelemen. Elemen mineral yang dibutuhkan dalam jumlah besar disebut makroelemen, sedangkan elemen mineral yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah sedikit disebut mikroelemen.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

5) Ketersediaan oksigen

Setiap makhluk hidup memerlukan oksigen untuk respirasi aerob dalam tubuh. Melalui respirasi aerob, tumbuhan dapat memperoleh energi untuk pertumbuhannya. Oleh karena itu, biji-biji tidak akan berkecambah tanpa adanya oksigen.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Khusus pada perkembangan, selain ditentukan oleh faktor-faktor di atas juga dipengaruhi oleh beberapa faktor lainnya, di antaranya letak sel dalam jaringan. Bagaimana letak sel dapat mempengaruhi perkembangan?

Perhatikan gambar di samping. Pada gambar tampak adanya jaringan kambium yang merupakan jaringan meristem sekunder. Meristem sekunder yang terletak di daerah lingkaran kambium berfungsi memperbesar diameter batang tanaman. Hal ini terjadi karena kambium selalu membelah ke arah samping. Sel-sel kambium yang terletak di bagian dalam akan terdiferensiasi menjadi xilem dan bagian luar akan terdiferensiasi menjadi floem. Kambium akan membelah kembali dan terjadi pengulangan proses seperti di atas. Pada akhirnya, sel yang terletak di bagian sebelah dalam cambium membentuk jaringan xilem, sedangkan ke arah luar membentuk jaringan floem. Pelajari gambar 1.9 agar Anda lebih memahami pertumbuhan jaringan kambium.

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Gambar 1.9

Pertumbuhan sekunder xilem dan floem oleh jaringan kambium