Pengaruh Pertumbuhan Tanaman

PENGARUH PERTUMBUHAN TANAMAN - Pertumbuhan dan perkembangan merupakan hasil kerja sama antara faktor dalam dan faktor luar. Faktor dalam (faktor internal) meliputi sifat genetik tumbuhan tersebut yang diperoleh secara turun menurun, yang berupa gen dan hormon. Faktor luar (faktor eksternal) meliputi faktor lingkungan. Faktor genetis pada bab ini hanya akan dibahas secara sekilas.

I. Faktor Internal

Adapun faktor-faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah sebagai berikut.

1.1. Gen

Ukuran batang, bentuk daun, biji, dan bunga tumbuhan padi berbeda dengan tumbuhan kacang. Perbedaan pertumbuhan dan perkembangan tanaman padi dengan kacang tersebut dipengaruhi oleh faktor genetik. Tumbuhan padi yang banyak dijumpai ternyata memiliki banyak jenis, antara lain: IR, rojolele, mentik, dan bramo. Antar jenis yang ada tersebut memiliki faktor genetis yang berbeda-beda pula.

Faktor genetis ini banyak digunakan dalam hal pemilihan bibit unggul. Gen pada tumbuhan berperan pada pengaturan reaksi-reaksi kimia dalam sel (metabolisme sel). Berkait dengan gen ini, pemerhati tanaman budidaya mengembangkan penelitian-penelitian yang bertujuan memperoleh biji yang baik untuk bibit, misalnya berapa lama menyimpan biji, berapa lama penjemuran (pengeringan), dan suhu berapakah yang paling cocok untuk penyimpanan.

1.1.1. Hormon

Hormon merupakan zat spesifik berupa zat organik yang dihasilkan oleh suatu bagian tumbuhan untuk mengatur pertumbuhan dan perkembangannya. Hormon juga dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Hormon-hormon tumbuhan yang telah dikenal pada saat ini meliputi auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, kalin, etilen, dan asam traumalin.

a. Auksin

Auksin atau asam indol asetat ditemukan pada tahun 1926 oleh Frits Went. Dia menemukan auksin di ujung koleoptil kecambah Avena (sejenis gandum). Perhatikan Gambar. Auksin juga ditemukan di ujung akar dan ujung batang. 

Gambar 1.1. PeragaanWent. Auksin mengakibatkanbengkoknya ujung koleoptil.

Keterangan :

a. Ujung koleoptil (Avena sp.) dipotong dan dipindahkan diatas potongan agar
b. Pemotongan ujung kecambah (koleoptil) yang lain.
c. Potongan agar (yang menyerap auksin) ditempelkan pada sisi koleoptil.
d. Koleoptil membengkok akibat pemanjangan satu sisi yang menyerap auksin.

Auksin ditemukan Went saat masih menjadi mahasiswa. Gelar doktor pun disandangnya. Ia menetap di Jawa (saat itu masih jajahan Belanda) selama 5 tahun, kemudian di California Institute of Technology. Tahun 1964, ia melanjutkan penelitian gurun pasir di Desert Biology Laboratory University of Nevada. Sang professor ini meninggal pada 1 Mei 1990. (Sumber: Salisbury & Ross, Fisiologi tumbuhan 3, hlm. 58).

Gambar 1.2. Pertumbuhan akar pada stek yang dipacu dengan auksin.

Gambar 1.3. Auksin masih bekerja pada bagian pucuk batang.

Gambar 1.4. Bila pucuk dipangkas maka pucuk samping akan tumbuh.

Beberapa peran auksin dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Menghambat pembentukan tunas samping. Pertumbuhan tunas ujung menghambat pertumbuhan tunas samping. Keadaan ini disebut dominansi pucuk atau dominansi apikal.
2. Memacu pertumbuhan akar liar pada batang, misalnya pada tanaman apel ditemukan akar pada bawah cabang pada daerah antar nodus.
3. Memacu pertumbuhan akar pada tanaman yang dikembangbiakkan dengan stek.
4. Memacu berbagai sel tumbuhan untuk menghasilkan etilen.

b. Giberelin

Giberelin pada tumbuhan terdapat pada biji (terutama kacang-kacangan), daun, dan akar. Giberelin berfungsi untuk :

1. Memacu pemanjangan batang.
2. Mematahkan dormansi biji atau mempercepat perkecambahan.
3. Mempercepat munculnya bunga.
4. Merangsang proses pembentukan biji.
5. Menyebabkan perkembangan buah tanpa biji (parteno karpik).
6. Menunda penuaan daun dan buah.

Gambar 1.5. Eksperimen pada tanaman Phaseolus Vulgaris yang dipacu dengan giberelin.

c. Sitokinin

Sitokinin bisa ditemukan di jaringan pembuluh. Sitokinin berfungsi untuk:

1. Memacu pembelahan sel pada tahapan sitokinesis.
2. Memacu pembentukan kalus menjadi kuncup, batang, dan daun.
3. Menunda penuaan daun dan buah.
4. Memacu pertumbuhan kuncup samping atau menghambat pengaruh dominansi apikal.
5. Memperbesar daun muda.

d. Asam Absisat

Asam absisat (ABA) dapat ditemukan pada buah. Hormon ini berfungsi untuk:

1. Mempertahankan masa dormansi, sehingga menghambat perkecambahan biji.
2. Mempertahankan diri jika tumbuhan berada pada lingkungan yang tidak sesuai antara lain saat kekurangan air, tanahnya bergaram, dan suhu dingin atau suhu panas.
3. Merangsang penutupan mulut daun (stomata) sehingga mengurangi penguapan.
4. Berperan dalam pembentukan zona absisi (Gambar 1.6), sehingga menyebabkan pengguguran daun, bunga, dan buah.

Gambar 1.6. Zona absisi. Pada zona inilah daun, bunga, buah terlepas dari cabang atau batangnya. 

e. Kalin

Hormon kalin berperan dalam merangsang pertumbuhan organ pada tumbuhan (organogenesis). Berdasarkan organ tumbuhan yang dibentuk, hormon kalin dibedakan menjadi: antokalin (memengaruhi pembentukan bunga), filokalin (memengaruhi pembentukan daun), kaulokalin (memengaruhi pembentukan batang), dan rizokalin (memengaruhi pembentukan akar).

f. Etilen

Gas etilen dikeluarkan oleh bagian tumbuhan yang busuk, terutama buah. Apakah kalian pernah melakukan proses pemeraman buah? Jika buah yang telah tua dimasukkan di tempat yang hangat (bukan dipanggang) dalam posisi tertutup rapat, buah cepat masak.

Gas etilen juga berperan pada pengguguran bunga, daun (peran gas etilen pada pengguguran lebih kuat dibanding asam absisat (ABA)). Pada bunga dimulai dengan memudarnya warna, pengkerutan. Pada daun dimulai dengan hilangnya klorofil. Gas etilen yang diberikan bersama auksin dapat merangsang proses pembungaan.

g. Asam traumalin

Asam traumalin berperan dalam proses pembentukan kembali selsel yang rusak, jika jaringan tumbuhan terluka.

h. Batasin

Batasan ini ditemukan pada tumbuhan gadung. Jika batasin terkumpul pada bagian kuncup atau tunas, pertumbuhannya akan terhambat.

i. Asam jasmonat

Asam jasmonat ditemukan di dalam minyak melati. Asam jasmonat berfungsi untuk memacu proses penuaan.

II.. Faktor Eksternal

Faktor internal dan faktor eksternal membentuk suatu interaksi dalam hal memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan. Faktor eksternal (faktor lingkungan) yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan meliputi faktor iklim, edafi k, dan biologis.

2.1. Faktor iklim

Yang termasuk faktor iklim yaitu cahaya, suhu, air, panjang hari, angin, dan gas (CO2, N2, SO2, O2, dan nitrogen oksida). Pada bab ini tidak semua faktor dibahas tetapi hanya membahas sebagian faktor saja. Untuk faktor iklim misalnya, akan dibahas faktor cahaya atau sinar, suhu udara, oksigen, kelembaban, dan air.

2.1.1. Faktor cahaya

Tumbuhan hijau membutuhkan cahaya untuk proses fotosintesis. Proses Fotosintesis menghasilkan zat-zat makanan bagi tumbuhan. Zat makanan inilah yang digunakan oleh tumbuhan sebagai sumber energi untuk melakukan kegiatan-kegiatan hidupnya. Cahaya dapat memicu pembentukan klorofil, perkembangan akar, dan pembukaan daun. Akan tetapi, intensitas cahaya yang terlalu tinggi dapat merusak klorofil.

Pertumbuhan batang kecambah di tempat gelap lebih cepat (lebih panjang) dibandingkan di tempat terang. Pertumbuhan yang cepat di tempat gelap ini disebut etiolasi.

Lama penyinaran matahari memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Banyak penelitian melaporkan bahwa lama penyinaran ini berpengaruh pada fase pembungaan tumbuhan. Lama penyinaran (panjang hari) diterjemahkan sebagai waktu dari matahari terbit sampai dengan matahari terbenam.

Gambar 1.7. (a) tumbuhan kacang di tempat terang, (b) tumbuhan kacang di tempat gelap.

Di daerah katulistiwa, panjang hari kurang lebih 12,1 jam. Respon tumbuhan terhadap lama penyinaran (panjang hari) disebut fotoperiodisme. Berdasarkan lamanya siang, tumbuhan dibedakan menjadi :

a. Tumbuhan hari pendek

Tumbuhan hari pendek adalah tumbuhan yang berbunga pada saat lamanya siang kurang dari 12 jam (lamanya siang lebih pendek dibanding lamanya malam). Contoh: ubi jalar, krisan, aster, mangga (Gambar 1.814a), dan apokat.

b) Tumbuhan hari panjang

Tumbuhan ini berbunga pada saat lama siang lebih dari 12 jam (lamanya siang lebih panjang dari lamanya malam). Contoh: kentang, slada (Gambar 1.8b), gandum, dan ba yam.

c) Tumbuhan hari netral

Tumbuhan ini berbunga hampir sepanjang musim, tidak tergantung lamanya siang hari. Contoh: kapas, mawar (Gambar 1.8c), tumbuhan sepatu, tomat, cabe, dan bunga matahari.

d) Tumbuhan hari sedang

Tumbuhan ini berbunga pada saat lama siang sekitar 12 jam. Contoh: tebu (Gambar 1.8d) dan kacang. Tumbuhan memiliki zat yang berfungsi mengontrol respon tumbuhan terhadap penyinaran yang disebut pigmen fitokrom. Pigmen ini sebenarnya adalah suatu protein yang mampu menyerap cahaya merah dan infra

merah dari sinar matahari.

Gambar 1.8. (a) Tumbuhan hari pendek (mangga) (b) Tumbuhan hari panjang (slada) (c) Tumbuhan hari netral (mawar) (d) Tumbuhan hari sedang (tebu)

2.1.2. Oksigen

Oksigen diperlukan oleh semua tumbuhan untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Oksigen diperlukan oleh tanaman baik pada bagian tanaman yang ada di permukaan tanah maupun bagian yang ada di dalam tanah, misalnya akar. Aerasi tanah yang cukup, memberikan kesempatan sel-sel akar untuk melakukan respirasi sehingga peredaran unsur-unsur hara dapat meningkat. Oleh karena itu, para petani sering melakukan upaya-upaya penggemburan tanah. De ngan adanya oksigen dalam tanah, organisme-organisme aerob mampu hidup sehingga proses penyediaan unsur-unsur hara tumbuhan lebih meningkat.

2.1.3. Suhu udara

Beberapa proses yang terjadi di dalam tumbuhan sangat tergantung kerja enzim. Enzim bekerja dipengaruhi oleh suhu. Proses respirasi, transpirasi, dan fotosintesis dipengaruhi oleh suhu. Suhu yang terlalu tinggi menyebab kan tumbuhan tidak tumbuh, bahkan mati. Suhu yang tinggi menyebabkan ketersediaan O2 untuk respirasi rendah, dan CO2 dalam sel tinggi, sehingga menghambat respirasi selanjutnya. Suhu yang tinggi juga menyebabkan transpirasi tumbuhan meningkat. Pengaruh suhu pada fotosintesis lebih banyak pada kerja enzim-enzim fotosintetik. Perhatikan Gambar 1.9.

Gambar 1.9. Grafik pertumbuhan berbagai tanaman pada kisaran suhu.

Gambar 1.10. Pembungaan hanya terjadi karena pengaruh penyimpanan suhu rendah yang diikuti hari panjang.

2.1.4. Kelembaban

Kelembaban tanah dan kelembaban udara memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Tanah yang kaya humus mampu menyimpan air lebih banyak, sehingga tanaman tumbuh lebih baik. Tanaman yang tumbuh dengan baik menghasilkan seresah lebih banyak dan meningkatkan bahan organik tanah.

Udara mampu menyimpan air. Kadar air yang ada di udara disebut kelembaban udara. Kadar air di udara yang tinggi, berpeluang untuk menjadi awan dan hujan. Air hujan masuk ke dalam tanah dan akan disimpan dalam tanah, menjamin ketersediaan air bagi tumbuhan.

Kalian telah belajar tentang pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan serta faktor-faktor luar yang memengaruhinya, bahkan telah melakukan percobaan tentang pengaruh lama perendaman biji kacang tanah terhadap perkecambahannya. Di akhir kegiatan tersebut kalian diminta untuk membuat rancangan percobaan dengan judul tertunjuk (telah disediakan oleh gurumu).

2.2. Faktor Edafik (Tanah)

Faktor edafik meliputi struktur, tekstur, bahan organik, pH dan ketersediaan nutrisi. Pada bab ini hanya dibahas faktor nutrisi saja. Ilmu nutrisi tanaman telah diterapkan sejak 160 tahun yang lalu berdasar eksperimen klasik Liebig, Lauwes, dan Gilbert.

Ada banyak unsur yang diperlukan oleh tumbuhan. Seperti halnya makhluk hidup yang lain, tumbuhan memerlukan nutrisi atau makanan untuk hidupnya. Tumbuhan hijau mengambil nutrisi dari udara, air, dan dari dalam media tumbuhnya. Misalnya dari dalam tanah, nutrisi diambil dalam bentuk ion. Unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tumbuhan dalam jumlah yang banyak disebut unsur makro (makronutrien) dan yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit disebut unsur mikro (mikronutrien).

Sumber-sumber nutrisi bagi tumbuhan berupa zat-zat organik dan zat-zat anorganik. Perbaikan kesuburan tanah secara alami dengan pemupukan, baik menggunakan pupuk alami maupun pupuk buatan banyak dilakukan oleh para petani. Disamping penambahan zat-zat organik dan zat-zat anorganik, nutrisi yang ada dalam tanah berasal dari hasil pelapukan mineral anorganik dan hasil biodegradasi bahan organik.

Unsur-unsur yang telah tersedia dalam media tanam (misalnya tanah) tidak segera dapat dipergunakan oleh tumbuhan apabila faktorfaktor lain tidak terpenuhi, misalnya adanya mikrobia dalam tanah. Unsur makro terdiri dari: C (karbon), H (hidrogen), O (oksigen), N (nitrogen), S (sulfur), P (fosfor), K (kalium), Mg (magnesium), dan Ca (kalsium). Unsur mikro terdiri dari: Cl (klor), Fe (besi), B (boron), Mn (mangaan), Zn (seng), Co (koper), dan Mo (molibdeum).

Gambar 1.11. (a) tanaman dengan sistem perakaran buruk, tanah tidak dicampur dengan pupuk organik, (b) tanah dicampur dengan pupuk organik.

Tumbuhan yang kekurangan nutrien pada media tanamnya akan mengalami defisiensi. Apabila hal ini terjadi, maka pertumbuhan dan perkembangannya tidak sempurna. Berikut adalah tabel fungsi unsur dan penyakit tumbuhan akibat kekurangan unsur.

Tabel 1.1. Unsur-unsur yang dibutuhkan tumbuhan, fungsi, dan penyakit akibat kekurangan unsur (defisiensi)

Nama Unsur	Bentuk Senyawa dan Ion	Fungsi	Penyakit Akibat dari Kekurangan Unsur
Unsur Makro
C (karbon) H (hidrogen) O (oksigen)	CO2 H2O O2	Menyusun hasil fotosintesis	Metabolisme terhambat, pertumbuhan terhambat.
N (nitrogen)	Ion NH4+ (ammonium,ion NO3- (nitrat), Urea (CO(NH2)2, NaNO3	Komponen penyusun protein, asam nukleat, klorofil, vitamin, dan beberapa hormon tumbuhan.	Daun muda warnanya pucat, daun tua kekuningan dan biasanya gugur. Penyakit ini disebut klorosis.
S (sulfur)	Ion Sulfat (SO4–2) dan Sulfida	Komponen penyusun protein dan vitamin, mempercepat perkembangan akar, dan mengaktifkan enzim.	Warna daun pucat atau kuning kehijauan dan pertumbuhan lambat.
P (fosfor)	Ion H2PO4–2 dan H2PO4	Penyusun karbohidrat, protein dan klorofi l, mengaktifkan enzim (aktivator enzim), mengatur keseimbangan kelarutan air, dan mempengaruhi osmosis.	Daun tua menggulung, ada bercak-bercak, tepi daun hangus, tumbuhan mudah roboh, dan pertumbuhan lambat.
K (kalium)	Ion K+	Penyusun karbohidrat, protein dan klorofil, mengaktifkan enzim (aktivator enzim), mengatur keseimbangan kelarutan air, dan mempengaruhi osmosis.	Daun tua menggulung, ada bercak-bercak, tepi daun hangus, tumbuhan mudah roboh, dan pertumbuhan lambat.
Mg (magnesium)	MgSO4, ion Mg2+	Menyusun klorofil dan mengaktifkan enzim.	Menderita klorosis dan daun mudah gugur.
Ca (kalsium)	CaCl2, CaNO3, ion Ca++	Menguatkan dinding sel, pencegah keracunan sel, dan berperan pada kegiatan titik tumbuh.	Tunas ujung mati, tidak terbentuk daun dan pertumbuhan akar terhambat.
Unsur Mikro
Cl (klor)	ion Cl–	Mengatur pertumbuhan akar batang, mengatur fotolisio, metabolisme karbohidrat.	Klorosis, daun layu, akar pendek dan menebal.
Fe (besi)	ion Ferro (Fe2+) dan Ferri (Fe3+), FeCl3, serta Fe(SO4)	Berperan dalam pembentukan klorofil, menyusun enzim sitokrom dan peroksidase	Daun pucat, klorosis dan mati.
B (boron)	ion B2–, H3BO3 (asam borak)	Pembentukan bintil akar, proses fotosintesis, pemecahan protein, perkecambahan, pembungaan.	Pertumbuhan tunas terganggu, daun tebal dan keriting.
Mn (mang an)	ion Mn, MnSO4	Menyusun klorofil dan vitamin C serta menggiatkan koenzim.	Warna daun memutih dan gugur.
Zn (seng)	ion Zn2+, ZnSO4	Aktivator enzim, prekusor auksin, kloroplas, amilum dan berperan dalam sintesa protein.	Daun mengecil dan ruas-ruas menjadi lebih pendek.
Co (koper)	ion Co2+ dan Co3+, CoCl2	Fiksasi N dari udara dan komponen vitamin B kompleks.	Klorosis, pertumbuhan terhambat.
Mo (molibdenum)	ion Mo+ dan MoO42–, Na2MO4	Berperan pada fiksasi N dari udara, metabolisme besi, dan kofaktor enzim.	Daun pucat.

Unsur-unsur tersebut dapat segera digunakan oleh tanaman apabila didukung oleh faktor pH tanah yang sesuai. Pada umumnya pH yang baik untuk banyak tanaman adalah 6,0 - 7,0. Tanaman kentang, ubi jalar cocok pada pH 4,5 - 5,5 sedangkan seledri, kubis pada pH 6,5 - 7,5.

Dari manakah unsur-unsur tersebut diperoleh? Di depan telah disebut bahwa unsur-unsur tersebut ada yang diambil dari tanah, ada pula yang diambil dari udara dan air seperti C, H dan O.

Apakah kalian pernah melihat para petani membiarkan batang padinya berada di sawah setelah selesai dipanen? Batang-batang padi tersebut dapat berfungsi sebagai pupuk organik. Semua bagian tubuh tumbuhan dapat dipakai sebagai pupuk organik. Bahkan beberapa tumbuhan dari jenis tumbuhan polong-polongan, selain sebagai sumber pupuk organik, akar tumbuhan tersebut memiliki bintil-bintil akar yang kaya mikroorganisme

Rhizobium yang dapat mengikat N dari udara. Pupuk organik yang lain, berasal dari kotoran hewan atau bangkai hewan (hewan yang telah mati). Kotoran hewan meliputi kotoran sapi, kotoran domba, kambing, kuda, dan kerbau. Pupuk organik digunakan sebagai pupuk dasar. Rekombinasi penggunaan pupuk kandang untuk tanaman dan kandungan unsur N, P, dan K pada pupuk organik dapat dilihat pada Tabel 1.2 dan 1.3.

Tabel 1.2. Kandungan N, P, K pada berbagai pupuk organik

Pupuk Organik	N(%)	P(%)	K(%)
Kerbau	0,7	2,5	0,4
Sapi	1,6	2	0,5
Kuda	1,7	–	4,0
Ayam	2,1	3,9	0,4
Azolla	4	10	3
Jerami	0,8	1,5	–
Limbah tapioka	0,9	0,2	–
Limbah tahu	4,2	–	–
Blotong	0,2	–	1,5
Daun lamtoro	4,3	4,0	4,0

Tabel 1.3. Penggunaan pupuk kandang pada padi, jagung, kedelai, dan tebu

Jenis Tanaman	Pupuk Kandang (Ton/Ha)
Padi (per tanaman 1)	20 – 30
Padi (per tanaman 1)	15 – 30
Jagung	20 – 25
Kedelai	20 – 30
Tebu	40 – 60

Tanah yang cukup mengandung pupuk organik, mampu mengikat air lebih banyak untuk memenuhi kebutuhan tumbuhan. 

Beberapa mikrofauna dan mikrofl ora yang ada dalam tanah berperan dalam penyedia unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk memenuhi kebutuhannya. Mikroorganisme tersebut adalah bakteri nitrifi kasi, bakteri Rhizobium, Azotobakter, Nitrosomonas, dan Nitrosococcus. Tumbuhan paku air Azolla pinata dan ganggang hijau biru dapat mengikat N dari udara. Cendawan merupa kan organisme pembusuk bahan organik. Beberapa hewan kecil penyedia unsur adalah dari kelompok insekta (semut, rayap), dan cacing tanah. Mikrofauna dan mikroflora tersebut dapat hidup di dalam tanah apabila syarat-syarat hidupnya terpenuhi seperti aerasi dalam tanah, kelembaban tanah, temperatur tanah, ketersediaan bahan organik, dan pH tanah.

2.3. Faktor Biologis

Meliputi gulma, serangga, organisme penyebab penyakit, nematoda, maupun mikroorganisme tanah (misalnya: bakteri Rhizobium dan Mikorhiza).

Anda sekarang sudah mengetahui Pengaruh Pertumbuhan Tanaman. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

---

Referensi :

Rochmah, S. N., Sri Widayati, Mazrikhatul Miah. 2009. Biologi : SMA dan MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.