Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman - Materi Biologi Kelas 12 SLTA/SMA/MA

Makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya menurut terori biogenesis. Dari satu sel berlipat menjadi jutaan sel membentuk satu orgenisme. Fenomena ini tidak terjadi begitu saja karena melibatkan mekanisme pertumbuhan dan perkembangan yang komplek.

Pada Bab ini kita akan belajar mengenai pertumbuhan dan perkembangan khususnya pada tanaman. Sel tanaman mengalami mengalami pertumbuhan dan perkembangan membentuk jaringan dan organ-organ yang memiliki fungsi khusus. Lalu apa yang disebut dengan pertumbuhan dan perkembangan itu sendiri ?

{tocify} $title={Daftar isi}

A. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tanaman?

1. Pertumbuhan

Pertumbuhan adalah sesuatu yang dapat dilihat dan diukur nilainya (kuantitatif).
Pertumbuhan bersifat Irreversibel atau tidak dapat kembali ke bentuk semula.
Pada tanaman, pertumbuhan didefinisikan sebagai bertambah besar ukuran sel disertai semakin banyaknya jumlah sel.
Contoh pertumbuhan = bertambah tinggi batang tanaman, daun semakin lebar dan banyak, semakin lebar diameter batang dan semakin panjang akar.

2. Perkembangan

Perkembangan diartikan sebagai perubahan kualitatif yang melibatkan perubahan struktur serta fungsi yang lebih kompleks dari tubuh makhluk hidup.
Kualitatif berarti tidak dapat ditentukan dengan nilai/angka, namun dapat ditentukan secara kualitatif.
Definisi lain dari perkembangan adalah suatu proses menuju kedewasaan.
Pada tanaman, perkembangan ditunjukkan dengan terspesialisasi/terdiferensiasinya sel, jaringan maupun organ.
Contoh perkembangan = Terbentuknya bunga yang memiliki organ reproduksi jantan (benang sari) dan betina (putik), mengerasnya batang tanaman menjadi kayu, munculnya buah hasil penyerbukan dan pertunasan batang.

B. Macam-Macam Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tanaman

Pertumbuhan pada tanaman dibedakan menjadi 2 tipe, yaitu pertumbuhan primer dan sekunder.

1. Pertumbuhan Primer

Merupakan fase yang terjadi selama awal pertumbuhan atau disebut juga fase embrionik.
Fase embrionik bermula dari sebuah embrio / biji yang berkecambah.
Biji yang berkecambah diawali dengan munculnya radikula yang merupakan bakal akar primer.
Radikula yang memanjang akan membentuk hipokotil atau disebut juga struktur batang yang berasal dari akar embrionik.
Selanjutnya akan tumbuh bakal batang yang memanjang keatas yang di sebut epikotil.
Pada ujung epikotil akan terbentuk plumula atau tunas calon daun muda.
Terdapat 2 tipe perkecambahan biji, yaitu tipe Hipogeal dan Epigeal.

a. Tipe Hipogeal

Terjadi pada biji tanaman monokotil (biji berkeping 1).
Terdapat koleotil yang menjadi pelindung bakal ujung batang.
Koleoptil menembus ke permukaan tanah dan bakal daun pertama akan tumbuh menembus koleoptil.
Biji masih tertinggal di dalam tanah untuk menyuplai nutrisi.

b. Tipe Epigeal

Terjadi pada biji tanaman dikotil (biji berkeping 2)
Tidak terdapat struktur koleoptil.
Daun pertama muncul dari biji bersama dengan kotiledon yang terangkat permukaan tanah.
Kotiledon memberi nutrisi hingga daun dapat menjalankan fotosintesis.
Batang yang berada ditas kotiledon disebut batang epikotil, sedangkan yang berada dibawah kotiledon disebut batang hipokotil.

(a) Tipe perkecambahan Hipogeal (b) Tipe perkecambahan Epigeal

2. Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan sekunder adalah kelanjutan dari pertumbuhan primer.
Pertumbuhan sekunder hanya terjadi dapa tumbuhan dikotil.
Contoh pertumbuhan sekunder adalah pelebaran batang oleh aktifitas kambium intravaskuler yang menghasilkan kambium dan kambium gabus (felogen).
Kambium terdiferensiasi ke arah dalam batang membentuk pembuluh kayu yang disebut Xilem.
Kambium terdiferensiasi ke arah luar batang membentuk pembuluh tapis yang disebut Floem.
Xilem berfungsi untuk mengangkut nutrisi, air dan mineral dari akar menuju ke daun untuk proses foto sintesis.
Floem berfungsi mengangkut hasil fotosintesis ke seluruh bagian tubuh tanaman.

Aktifitas kambium dipengaruhi oleh ketersedian air. Pada musim kering hanya sedikit kambium yang dihasilkan dan berwarna gelap, sedangkan pada musim hujan kambium diproduksi banyak dan tebal serta berwarna terang.
Perbedaan musim di suatu wilayah menyebebabkan terbentuknya lingkaran tahun pada batang tanaman. Contohnya di negara Indonesia yang memiliki 2 musim. Lingkaran tahun pada batang tanaman akan terbentuk jelas dan dapat digunakan untuk menentukan umur tanaman. 2 lingkaran tebal dan tipis menandakan 2 musim atau berarti 1 tahun (musim Indonesia).

C. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal berupa hormon-horman yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan. Faktor ekternal berupa kondisi lingkungan, ketersediaan nutrisi, intensitas cahaya, suhu dll.

1. Faktor Internal

Faktor internal dipengaruhi oleh aktifitas hormon tanaman atau disebut fitohormon. Horman merupakan senyawa kimia yang diproduksi dalam konsentrasi rendah untuk mengatur aktifitas sel atau organ target. Contoh hormon pada tumbuhan diantaraya adalah hormon Auksin, Giberelin, dan Sitokinin. Selain itu juga terdapat senyawa kimia yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, yaitu Asam Absisat dan Etilen.

a. Hormon Auksin

Hormon yang mempunyai kandungan IAA (Indol Acetic Acid) yang bertanggung jawab terhadap pertumbuhan ujung batang dan akar tanaman.
Hormon ini mudah rusak apabila terpapar cahaya matahari.
Sisi ujung batang tanaman yang terpapar matahari akan mengalami perlambatan pertumbuhan, sehingga seolah-olah tanaman mengarah ke arah datangnya cahaya matahari. Peristiwa ini disebut dengan istilah Fototropisme.
Tanaman yang berada di tempat kurang cahaya mengalami pertumbuhan batang yang sangat cepat, karena konsentrasi Auksin yang tinggi. Peristiwa ini dinamakan Etiolasi.
Fungsi lain hormon Auksin bagi tumbuhan yaitu:

memicu pembelahan dan pemanjangan sel.
Regenerasi jaringan yang rusak.
Merangsang terbentukna pucuk batang / tunas.

b. Hormon Giberelin

Hormon ini ditemukan oleh seorang ilmuan Jepang saat mengamati pertumbuhan padi yang tidak biasa.
Batang padi tumbuh raksasa berbeda dengan padi lainnya.
Ternyata padi tersebut terinfeksi oleh semacam Jamur.
Setelah diisolasi, jamur tersebut menghasilakan senyawa perangsang pertumbuhan.
Jamur tersebut kemudian dinamakan Giberella fujikuroi, dan senyawa yang dihasilkannya disebut Giberelin.
Fungsi hormon Giberelin yaitu:

Merangsang pemanjangan sel.
Merangsang pembungaan.
Mempercepat pembentukan buah.
Dominansi apikal.
Merangsang dan mempercepat pembentukan akar.

c. Hormon Sitokinin

Hormon sitokinin ditemukan oleh Folke Skoog ilmuan asal Amerika Serikat saat mengamati pembelahan sel.
Sitokinin diambil dari kata Sito berarti sel dan Kinin berarti pembelahan.
Fungsi utama hormon sitokinin yaitu:

Membantu proses pembelahan sel.
Merangsang pemanjangan sel.
Morfogenesis atau pembentukan organ-organ tanaman.
Dominansi apikal
Dormansi biji

d. Asam Absisat

Asam absisat ditemukan pada bagian ujunga batang tanaman.
Fungsi dari Asam absisat yaitu:

Berperan dalam pematangan buah dan penuaan.
Dormansi pucuk.
Merangsang perbungaan.
Memacu sintesis etilen.
Menghambat pengaruh hormon Giberelin.

e. Etilen

Etilen ditemukan dalam bentuk gas yang biasanya digunakan untuk mengisi lampu penerangan jalan pada awal abad ke-19.
Etilen didapat dari pemanasan batu bara.
Tanaman yang dekat dengan pabrik produksi gas Etilen nampak menggugurkan daun secara tidak wajar.
Secara sintetis gas Etilen diketahu bermanfaat sebagai zat pengatur tumbuh pada tanaman (ZPT), yaitu untuk mempercepat proses pematangan buah.
Gas Etilen juga diproduksi oleh tanaman, dan memiliki manfaat yaitu:

Menghambat pembelahan sel.
Menunda perbungaan.
Menyebabkan pengguguran daun (Absisi).

2. Faktor Eksternal

Faktor-faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman diantaranya adalah nutrisi, cahaya, temperatur, air, pH dan Oksigen.

a. Nutrisi

Nutrisi adalah sumber energi yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang.
Nutrisi dibagi menjadi nutrisi makro dan mikro.
Nutrisi makro diperlukan tanaman dalam jumlah banyak, seperti unsur Karbon, Oksigen, Hidrogen, Nitrogen, Sulfur, Fosfor, Kalium dan Magnesium.
Nutrisi mikro diperlukan tanaman dalam jumlah sedikit, seperti unsur Besi, Tembaga, Seng, Klor, Molibdenum, Boron dan Nikel.

b. Cahaya Matahari

Tanaman memanfaatkan cahaya matahari untuk melakukan fotosintesis.
Spektrum cahaya matahari yang digunakan dalam fotosintesis adalah spektrum merah, biru, hijau dan violet.
Cahaya matahari yang tidak berlangsung 24 jam menyebabkan perbedaan respon tanaman, atau disebut dengan Fotoperiodisme.
Berdasarkan respon terhadap lama pencahayaan sinar matahari, tanaman dibedan menjadi 3 tipe yaitu:

Tanaman berhari pendek (short-day plant) = Tanaman yang akan membentuk bunga apabila lama waktu siang lebih pendek dari waktu malam.
Tanaman berhari lama (long-day plant) = Tanaman yang akan membentuk bunga apabila lama waktu siang lebih lama dari waktu malam.
Tanaman tidak dipengaruhi lama pencahayaan (Neutral-day plant) = Tanaman yang akan membentuk bunga apabila lama waktu siang sama dengan waktu malam.

c. Temperatur

Tanaman memiliki temperatur ideal untuk tumbuh dan berkembang.
Temperatur dapat mempengaruhi kerja enzim dan kandungan air tanaman.
Pada suhu tinggi Enzim akan mudah dan kandungan air dalam tanaman akan cepat menguap (transpirasi).
Tanaman yang terkena panas berlebih akan cepat layu dan kering, hingga akhirnya mati.
Tanaman pada temperatur yang rendah dari batas toleransinya juga akan terganggu pertumbuhannya, karena enzim bersifat inaktif pada suhu rendah.
Perbedaan temperatur siang dan malam juga berpengatuh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman, atau disebut dengan istilah Termoperiodis.

d. Air

Air adalah senyawa yang sangat penting bagi tanaman.
Air membantu kerja enzim dalam melaksanakan reaksi metabolisme.
Kandungan air dalam tanah membantu melarutkan zat hara agar lebih mudah diserap oleh akar tanaman.

**e. pH (Power of Hydrogen)**

pH adalah derajat keasaman suatu zat.
Tanah yang bersifat asam akan menyebabkan unsur hara seperti Ca, Mg, K, dan P sulit terlarut.
Unsur Al, Mo, Zn yang beracun bagi tanaman akan lebih mudah terlalur pada tanah asam.

f. Oksigen

Kandungan Oksigen dalam tanah berfungsi untuk respirasi sel-sel akar.
Sel akar akan optimal dalam menyerap unsur hara apabila ketersediaan Oksigen mencukupi.

D. Sumber & Referensi

P. Ferdinan, F. dan Ariebowo, M. 2008. Praktis Belajar Biologi 3 (SMA Kelas XII) - KTSP 2006. Buku Sekolah Elektronik (BSE), ISBN: 9789790688230.

Blog Masiki