PERTUMBUHAN
DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
KELAS XII
Sebelum membahas lebih lanjut tentang
pertumbuhan dan perkembangan, coba perhatikan gambar berikut ini:
Gambar pertumbuhan dan
perkembangan tanaman
Pernahkan kita memikirkan mengapa
tumbuhan di atas mengalami perubahan ukuran dan bentuk? Pada waktu baru ditanam
ukuranya kecil, setelah beberapa waktu tumbuh besar dan menghasilkan bunga. Dari
gambar di atas dapat kita simpulkan bahwa tanaman tersebut mengalami perubahan
ukuran yang disebut dengan pertumbuhan.
Selama pertumbuhan, organisme
mengalami peningkatan atau pematangan aktivitas organ. Proses ini berperan
untuk meningkatkan fungsi organisme menjadi lebih sempurna. sebagai contoh
tanaman di atas bertambah besar dan menghasilkan bunga (sebagai alat
perkembangbiakan). Pada manusia misalnya, anak kecil akan tumbuh dan berkembang
menjadi remaja. Remaja tumbuh dan berkembang menjadi dewasa atau mengalami
pubertas, di mana manusia mampu bereproduksi (menghasilkan keturunan).
Pertumbuhan
dan Perkembangan pada Tumbuhan
Pertumbuhan adalah pertambahan jumlah
sel pada suatu organisme. Pertumbuhan bersifat irreversible atau tidak dapat kembali ke bentuk semula. Proses pertumbuhan
ditandai dengan pertambahan berat tubuh. Proses pertumbuhan bersamaan dengan
proses perkembangan karena keduanya merupakan proses saling terkait.
Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
diawali dengan pertumbuhan bakal biji dan bakal buah. Tahap berikutnya adalah
perkecambahan biji. Biji tumbuhan yang mengalami perkecambahan akan mengalami
pertumbuhan dan perkembangan sampai akhirnya menjadi tumbuhan dewasa yang dapat
menghasilkan biji kembali. Untuk mempelajari pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan kita ambil contoh tumbuhan berbji tertutup (Angiospermae).
1.
Proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
Proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dibagi
menjadi tiga tahap, yaitu perkecambahan, pertumbuhan primer, dan pertumbuhan
sekunder.
a.
Perkecambahan
Biji yang jatuh dari pohonnya akan segera tumbuh jika
berada di lingkungan dengan kondisi yang sesuai. Jika lingkungan tidak sesuai,
maka biji yang jatuh akan mengalami dormansi. Artinya biji tidak tumbuh dan
berkembang.
Awal perkecambahan dimulai dengan berakhirnya masa
dormansi. Dormansi pada biji berakhir ketika ada air yang masuk ke dalam biji
yang disebut dengan proses imbibisi. Masuknya air kedalam biji akan merangsan aktivitas
enzim yang berperan dalam perkecambahan. Adanya enzim tersebut akan memacu
proses perbanyakan sel atau pembelahan sel. Akan tetapi sel-sel tersebut belum terdiferensiasi. Setelah mengalami
perbanyakan sel, kemudian sel-sel tersebut akan terspesialisasi membentuk organ
(akar, batang, daun) pada tumbuhan yang disebut organogenesis.
Biji dapat berkecambah karena di dalamnya terdapat
embrio atau lembaga tumbuhan. embrio memiliki tiga bagian, yaitu radikula (batang
lembaga/calon akar), kotiledon (daun lembaga), dan kaulikulus (batang lembaga).
Gambar struktur
biji
·
Proses perkecambahan:
1)
Proses perkecambahan diawali dengan masuknya air ke
dalam biji. Biji yang kering akan menyerap air dari lingkungan sekitarnya,
proses penyerapan air oleh biji ini disebut dengan istilah imbibisi.
2)
Setelah biji menyerap air, ukuran biji akan mengembang
dan membesar menyebabkan kulit biji kadang menjadi pecah.
3)
Air yang masuk akan memicu aktifnya hormon giberelin
pada embrio, hormon tersebut kemudian akan memicu sel-sel di lapisan aleuron
untuk memproduksi enzim amilase.
4)
Enzim amilase yang telah dihasilkan akan bekerja di
endosperma (cadangan makanan) untuk mengubah pati menjadi gula.
5)
Kemudian gula yang telah dihasilkan akan ditransfer
kepada embrio sebagai bahan untuk pertumbuhan embrio.
Jadi secara ringkas proses perkecambahan adalah sebagai
berikut:
Air masuk à mengaktifkan
giberelin à memicu
produksi amilase à
amilase memecah pati menjadi gula à gula sebagai bahan pertumbuhan embrio.
·
Tipe Perkecambahan
Berdasarkan letak kotiledon pada saat biji
berkecambah, tipe perkecambahan ada dua, yaitu hypogeal dan epigeal.
1)
Perkecambahan Hypogeal
perkecambahan hypogeal merupakan perkecambahan yang
ditandai dengan terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah,
sedangkan kotiledon tetap berada di dalam tanah (hipokotil tetap berada di
dalam tanah).
2)
Perkecambahan Epigeal
Perkecambahan Epigeal ditandai dengan bagian hipokotil
terangkat ke atas permukaan tanah. Kotiledon sebagai cadangan energi akan
melakukan proses pembelahan sangat cepat untuk membentuk daun. Contohnya pada
perkecambahan kacang hijau (Phaseolus radiatus).
b.
Pertumbuhan primer
Pertumbuhan primer terjadi pada embrio, ujung akar,
dan ujung batang. Zigot sebagai hasil pembuahan sel telur oleh sel kelamin
jantan akan tumbuh dan berkembang menjadi embrio. Kumpulan sel yang membentuk
embrio ini disebut jaringan embrional atau jaringan meristem.
Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan dasar yang
dapat terjadi akibat adanya aktivitas pembelahan sel pada jaringan meristem
primer. Jaringan meristem primer ini berada pada daerah titik tumbuh primer
yaitu ujung akar dan ujung batang. Pada jaringan meristem terdapat titik atau
bagian yang aktif membelah. Setelah proses perkecambahan, tumbuhan mengalami
pertumbuhan dan perkembangan lebih lanjut. Tumbuhan akan membentuk akar,
batang, dan daun. Ujung batang dan ujung akar akan tumbuh memanjang karena adanya
aktivitas sel-sel meristematis. Proses ini disebut pertumbuhan primer. Sel-sel meristem dapat juga berdiferensiasi
menjadi sel-sel yang memiliki struktur dan fungsi yang khusus. Tiga sistem
jaringan primer yang terbentuk sebagai berikut:
·
Protoderm, yaitu lapisan terluar yang akan membentuk
jaringan epidermis.
·
Meristem dasar yang akan berkembang menjadi jaringan
dasar yang mengisi lapisan korteks pada akar di antara stele dan epidermis.
·
Prokambium, yaitu lapisan dalam yang akan berkembang
menjadi silinder pusat, yaitu floem dan xilem.
Pada bagian-bagian akar terjadi pertumbuhan. Namun,
pertambahan panjang pada masing-masing zona (gambar pertumbuhan primer pada
ujung akar) berbeda. Ini menunjukkan bahwa kecepatan pertumbuhan pada berbagai
bagian akar tersebut tidak merata. Bagian yang pertumbuhannya paling cepat
adalah di daerah bagian belakang ujung akar. Makin jauh dari ujung pertumbuhannya
semakin lambat. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa pada ujung akar
tumbuhan biji terdapat tiga daerah pertumbuhan dan perkembangan, yaitu daerah
pembelahan, daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi.
Daerah
pertumbuhan primer pada ujung akar
Daerah pertumbuhan primer pada ujung batang
Pada batang, di daerah pemanjangan, sel-selnya akan
tumbuh membesar dan memanjang serta jaringan pembuluh sudah mulai tampak. Pada
daerah diferensiasi akan membentuk beberapa jaringan yaitu epidermis, korteks,
dan silinder pusat. Setelah pertumbuhan tanaman muda hingga mencapai tanaman
dewasa, proses pertumbuhan tanaman tersebut melambat atau disebut periode perlambatan.
Pada periode tersebut, sebenarnya tumbuhan itu sedang memasuki masa
perkembangan menuju tanaman dewasa yang ditandai dengan tidak adanya penambahan
panjang atau ukurannya, tetapi sedang berkembang menuju pada kedewasaannya.
Ciri-ciri suatu tumbuhan dikatakan sudah dewasa yaitu
ditandai dengan terbentuknya bunga. Pada bunga inilah terdapat alat kelamin
betina berupa putik maupun alat kelamin jantan berupa benang sari yang
berfungsi sebagai alat perkembangbiakan suatu tumbuhan. Setelah terjadi
persarian (penyerbukan), putik oleh benang sari akan dihasilkan buah berbiji
dan biji inilah yang nantinya akan tumbuh menjadi tanaman baru.
c.
Pertumbuhan sekunder
Setelah mengalami
pertumbuhan primer, selanjutnya tumbuhan mengalami pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan
sekunder akan mengakibatkan bertambah besarnya diameter batang. Umumnya hanya
tumbuhan berbiji terbuka (gymnospermae) dan tumbuhan dikotil (berkeping dua). Pada
monokotil tidak terjadi pertumbuhan sekunder kecuali pada keluarga
palem-paleman (palmae).
Pertumbuhan sekunder
dapat diamati pada setiap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. tahap
pertambahan panjang akar dan batang disebut pertumbuhan primer. Pada tahap
berikutnya terlihat makin lama batang tumbuh semakin besar, inilah yang disebut
pertumbuhan sekunder.
Pada pertumbuhan
sekunder, yang aktif membelah adalah sel-sel meristem yang terdapat pada
kambium. Kambium terletak diantara xylem dan floem. Pembelahan terjadi secara
radial yaitu pembelahan sel yang terdapat di sekitar xylem mengarah ke dalam
dan sel-sel yang terdapat di bagian floem mengarah ke luar. Bagian itu disebut
jaringan meristem kambium. Akibat pertumbuhan tersebut akan terbentuk xylem sekunder
dan floem sekunder. Pertumbuhan jaringan ini akan membentuk formasi melingkar
yang disebut lingkaran tahun.
Aktivitas kambium
yang membentuk xylem dan floem sekunder sering tidak seimbang dengan
pertumbuhan kulit batang tumbuhan. keadaan ini menyebabkan jaringan epidermis
dan korteks luar menjadi pecah-pecah dan rusak. Rusaknya jaringan ini akan
membahayakan jaringan di dalamnya. tumbuhan mengatasi hal ini dengan membentuk
kambium gabus (felogen), atau jaringan gabus yang membentuk felem kea rah luar
dan feloderm kea rah dalam. Felem (lapisan gabus) merupakan sel-sel mati, dan
feloderm (korteks sekunder) merupakan sel-sel hidup. Pada beberapa tempat di
jaringan gabus terdapat celah-celah gabus yang disebut lentisel. Fungsi lentisel adalah sebagai tempat masuknya air dan
udara ke dalam sel-sel tumbuhan.
Faktor-faktor
yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tumbuhan secara garis besar dapat dibedakan menjadi dua,
yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Kedua faktor ini
memiliki peran masing-masing dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Berikut adalah uraian kedua faktor ini dalam mempengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
1. Faktor Internal
Faktor internal terdiri dari gen dan
hormon. Berikut penjelasannya:
· Gen
Gen merupakan substansi pembawa sifat yang diturunkan dari
induk ke generasi selanjutnya. Gen mempengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup
dimana pada tanaman mempengaruhi bentuk tubuh, warna bunga, dan rasa buah. Gen
juga menentukan kemampuan metabolisme sehingga sangat mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangan tanaman tersebut. Tanaman yang memiliki gen tumbuh yang baik
akan tumbuh dan berkembang cepat sesuai dengan periodenya.
Meskipun faktor dari gen sangat penting, namun faktor ini
bukan satu-satunya yang menentukan pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Di samping itu ada faktor lingkungan yang ikut berpengaruh. Misalnya pada
tanaman yang memiliki sifat unggul, hanya dapat tumbuh dengan cepat, berbuah
lebat, dan rasanya manis di lahan yang subur dan kondisinya sesuai. Bila
ditanam di lahan tandus dan kondisinya tidak sesuai, pertumbuhan dan
perkembangan tanaman ini tidak akan optimal.
· Hormon
Hormon merupakan zat yang berperan dalam mengendalikan
berbagai fungsi di dalam tubuh. Meskipun jumlahnya sedikit, hormon memberikan
pengaruh nyata dalam pengaturan berbagai proses dalam tubuh. Hormon yang
mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman ada beragam jenisnya.
1)
Auksin, berperan untuk memacu proses pemanjangan,
pembelahan, dan diferensiasi sel.
Auksin dihasilkan oleh koleoptil
(titik tumbuh) pucuk tumbuhan. jika terkena cahaya matahari, auksin menjadi
tidak atif. Kondisi ini mengakibatkan bagian yang terkena cahaya matahari
tumbuh lembih lambat dibandingkan dengan bagian yang tidak terkena cahaya
matahari. Akibatnya tumbuhan bengkok kea rah cahaya.
Auksin yang dihasilkan pada tunas
apikal (ujung batang) akan menghambat pertumbuhan tunas lateral (samping) atau
tunas ketiak. Bila tunas apikal batang dipotong, tunas lateral akan menumbuhkan
daun-daun. Peristiwa ini disebut dominansi apikal.
2)
Giberlin bersama dengan auksin, berperan dalam perkembangan dan perkecambahan embrio, serta pembentukan biji. Dalam pembentukan biji,
giberelin merangsang pembentukan serbuk sari (polen), memperbesar ukuran buah,
merangsang pembentukan bunga, dan mengakhiri masa dormansi biji.
3)
Etilen, berperan untuk pematangan buah dan
perontokan daun.
4)
Sitokinin, berperan untuk pembelahan sel atau
sitokenesis, seperti merangsang pembentukan akar dan cabang tanaman, mengatur
pertumbuhan pucuk dan daun, memperbesar daun muda, dan menghambat proses
penuaan.
5)
Asam absisat, berperan untuk proses penuaan dan
gugurnya daun.
6)
Kalin, berperan untuk proses organogenesis
tanaman. Macam-macam kalin
-
Rizokalin, mempengaruhi pembentukan
akar
-
Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan
batang
-
Filokalin, mempengaruhi pembentukan
daun
-
Antokalin, mempengaruhi pembentukan
bunga
7)
Asam traumalin, berperan untuk regenerasi sel
apabila mengalami kerusakan jaringan.
2. Faktor Eksternal
Faktor eksternal yang mempengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yaitu temperatur/suhu, cahaya matahari,
air, kelembaban, pH, dan nutrisi.
a.
Temperatur/suhu
Suhu memiliki pengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan
perkembangan tanaman. Contohnya pada padi yang ditanam pada awal musim kemarau
dimana suhu rata-rata tinggi akan lebih cepat dipanen daripada padi yang
ditanam pada musim penghujan dimana suhu rata-rata lebih rendah. Hal ini
disebabkan karena semua proses dalam pertumbuhan dan perkembangan seperti
penyerapan air, fotosintesis, penguapan, dan pernapasan pada tanaman
dipengaruhi oleh suhu.
b.
Cahaya Matahari
Cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan
makhluk hidup. Tanaman sangat membutuhkan cahaya matahari untuk fotosintesis.
Namun keberadaan cahaya ternyata dapat menghambat pertumbuhan tumbuhan karena
cahaya dapat merusak hormon auksin yang terdapat pada ujung batang.
c. Air, Kelembaban, dan pH
Air dan kelembaban merupakan faktor penting untuk pertumbuhan
dan perkembangan. Air sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup. Tanpa air, makhluk
hidup tidak dapat bertahan hidup. Air merupakan tempat berlangsungnya
reaksi-reaksi kimia di dalam tubuh. Kelembaban mempengaruhi keberadaan air yang
dapat diserap oleh tanaman mengurangi penguapan. Kondisi ini sangat
mempengaruhi sekali terhadap pemanjangan sel. Kelembaban juga penting untuk
mempertahankan stabilitas bentuk sel.
Faktor pH (keasaman) yang berpengaruh
dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah pH tanah. Tingkat keasaman
tanah dapat menyebabkan keracunan pada tumbuhan. Masing-masing jenis tanah
memiliki tingkat keasaman yang berbeda. Jika pH tanah terlalu asam, maka harus
diturunkan dengan cara pengapuran.
d.
Nutrisi
Nutrisi merupakan bahan baku dan sumber energi dalam proses
metabolisme tubuh. Kualitas dan kuantitas nutrisi akan mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangan tanaman. Tanaman membutuhkan nutrisi berupa air dan zat hara
yang terlarut dalam air. Melalui proses fotosintesis, air dan karbon dioksida
diubah menjadi zat makanan. Zat hara tidak berperan langsung dalam proses
fotosintesis, namun sangat diperlukan agar tanaman dapat tumbuh dan berkembang
dengan baik. Nutrisi tumbuhan
dibedakan menjadi dua, yaitu unsur makro dan mikro. Berikut ini adalah
macam-macam unsur makro dan mikro yang diperlukan tumbuhan beserta
penjelasanya.
- Unsur hara makro, yaitu unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar. Unsur hara
yang tergolong unsur hara makro yaitu : Nitrogen (N), Phosfor (P), Kalium (K), Sulfur/belerang
(S), Calsium (Ca), dan Magnesium (Mg)
- Unsur hara mikro, yaitu unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang tidak
terlalu banyak dan bervariasi tergantung jenis tanaman. Yang tergolong unsur hara
mikro antara lain Klor (Cl), Zat besi (Fe), Mangan (Mn), Tembaga (Cu), Seng
(Zn), Boron (B), Molibdenum (Mo)
DAFTAR PUSTAKA
Aryulina, Diah. Dkk. 2007. Biologi SMA dan MA untuk Kelas XII. Jakarta.
Esis
Astutipuji. 2018. Unsur Hara
Kebutuhan Tanaman. Artikel. Dinas Pangan, Pertanian, dan Perikanan Pontianak. https://pertanian.pontianakkota.go.id/artikel/52-unsur-hara-kebutuhan-tanaman.html
Campbell, dkk. 2012. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 2. Jakarta. Penerbit
Erlangga.
Irnaningtyas. 2018. Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta. Penerbit
Erlangga.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar