Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Pernahkah Anda memperhatikan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yang berada di tempat berbeda. Walaupun tumbuhan tersebut satu jenis, pertumbuhan dan perkembangannya menyampaikan perbedaan. Permasalahan tersebut umum kita temukan di bidang pertanian.

Meskipun pada prinsipnya pohon kelapa dapat tumbuh di mana saja, tetapi hasil yang diperoleh akan bervariasi kalau ditanam bertahap mulai dari tempat pantai (dataran rendah) sampai ke tempat pegunungan (dataran tinggi). Iklim yang sesuai diharapkan oleh tumbuhan supaya 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 badan tumbuhan merupakan kombinasi yang mengoptimalkan produktivitas tumbuhan. Dengan demikian, ada dua hal yang kuat terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu:

1. faktor internal, contohnya hormon yang mengontrol pertumbuhan dan perkembangan;
2. faktor eksternal, contohnya kondisi fisik kimia lingkungan, menyerupai panjang pendeknya hari, temperatur, sumber nutrisi, dan pencahayaan. 

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan
Jadi, dapat dikatakan bahwa pertumbuhan dan perkembangan ialah 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 keduaduanya.

Secara genetis, tumbuhan memiliki kloroplas. Akan tetapi, kalau 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 diharapkan dalam pembentukan kloroplas atau karena lingkungan tidak menyediakan cahaya atau mineral yang penting dalam pembentukan kloroplas.


Faktor internal dipicu oleh serangkaian proses yang terjadi dalam sel, menyerupai pembelahan, pemanjangan, dan diferensiasi. Umumnya, faktorfaktor internal yang ada di dalam badan ini berupa senyawa biokimia, menyerupai hormon dan enzim.

Hormon merupakan senyawa kimia yang diproduksi dalam konsentrasi yang kecil oleh badan 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 1800an, Charles Darwin mengamati pertumbuhan rumput yang selalu menuju arah datangnya cahaya matahari. Seorang andal pertanian, Ciesielski, juga mengamati perkembangan akar yang membelok menuju arah bumi. Kedua kejadian ini menghasilkan pertumbuhan ujungujung tumbuhan yang berbelok. Hal ini gres dimengerti setelah ditemukan hormon auksin yang bertanggung jawab dalam pemanjangan sel (batang) serta gerakan tropisme (gerakan sel episode tumbuhan sesuai dengan arah datangnya rangsangan) pada tumbuhan. 

Auksin sangat mudah terurai oleh cahaya sehingga menjadikan gerakan fototropisme (gerakan yang disebabkan oleh rangsang cahaya). Auksin yang tidak terurai oleh cahaya dapat menjadikan pertumbuhan yang cepat di tempat gelap atau disebut etiolasi.

Auksin didominasi oleh senyawa golongan IAA (Indol Asetic Acid). Dalam konsentrasi sangat sedikit (105 M), auksin dapat memengaruhi tumbuhan, di antaranya:

1) dapat memicu pembelahan sel dan pemanjangan sel;
2) memengaruhi dalam pembentukan pucuk atau tunas gres dan jaringan yang luka.

b. Giberelin
Giberelin ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang peneliti Jepang berjulukan Fujikuro di tahun 1930an. 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 berjulukan 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 kuat terhadap pembentukan akar tumbuhan karena giberelin umum terdapat di episode meristematik pada akar.

c. Sitokinin
Aktivitas sitokinin pertama kali teramati saat 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 ihwal 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 masa 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 ialah sebagai berikut.

1) Hormon ini akan menghambat pembelahan sel, menunda perbungaan, dan menyebabkan absisi atau aborsi daun.
2) Buah terlebih dahulu akan mengalami pematangan sebelum mengalami pengguguran. Jadi, etilen membantu dalam proses pematangan buah.


Faktorfaktor eksternal yang kuat terhadap pertumbuhan tumbuhan di antaranya ialah cahaya, temperatur, kandungan air, dan kesuburan tanah.

a. Makanan (Nutrisi)
Semua makhluk hidup membutuhkan makanan (nutrisi) untuk sumber energi. Unsur yang diharapkan 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 menyerupai besi, klor, tembaga, seng, molibdenum, boron, dan nikel. Elemen mikro ialah unsur yang diharapkan tumbuhan dalam jumlah sedikit

Keadaan fisiologis berupa kekurangan elemen makro atau mikro disebut defisiensi. Defisiensi yang terjadi pada tumbuhan akan kuat terhadap proses pertumbuhan. Contohnya, daun tumbuhan akan menguning kalau kekurangan besi (Fe), karena Fe berfungsi dalam pembentukan klorofil. Selain itu, besi merupakan salah satu unsur yang diharapkan pada pembentukan enzimenzim pernapasan yang mengoksidasi karbohidrat menjadi karbondioksida dan air. Contoh lainnya, kalau tumbuhan kekurangan unsur fosfor, tepi daunnya akan menggulung. 

Jadi, media tanam untuk tumbuhan harus memenuhi elemenelemen yang dibutuhkan tumbuhan. Pemupukan merupakan salah satu cara penambahan nutrisi yang dibutuhkan tumbuhan. Pengaruh nutrisi tumbuhan dapat terlihat kalau bercocok tanam menggunakan hidroponik. 

Hidroponik ialah 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 ialah kultur air. Tumbuhan ditanam pada air yang telah dicampurkan banyak sekali 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 gila (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 menjadikan 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 acara 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 tempat yang memiliki empat musim, kadangkadang 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 ialah pertumbuhan, perkembangan, dan produksi. Fotoperiodisme dikendalikan oleh fitokrom yang ditemukan oleh Sterling B. Hendrik. Fitokrom ialah suatu protein berwarna biru pucat yang terdistribusikan pada jaringan tumbuhan dengan konsentrasi rendah serta bisa mendapatkan cahaya merah (λ = 660 nm) dan infra merah (λ = 730 nm).

Berdasarkan respon tumbuhan terhadap waktu jelas atau waktu gelap, tumbuhan dapat dibedakan menjadi tumbuhan hari pendek (shortday plant), tumbuhan hari panjang (longday plant), dan tumbuhan hari netral (neutralday plant). Penggolongan ini sebetulnya bergantung waktu gelap.

Tumbuhan hari pendek ialah tumbuhan yang membentuk bunga kalau lamanya waktu malam lebih panjang daripada waktu siang. Tumbuhan yang tergolong hari pendek ialah kedelai, tembakau, stroberi dan Chrysanthemum indicum.

Tumbuhan hari panjang ialah tumbuhan yang membentuk bunga kalau lamanya waktu malam lebih pendek daripada waktu siang. Tumbuhan yang termasuk longday plant ialah gandum, bit, dan bayam. Tumbuhan hari netral ialah tumbuhan yang berbunga kalau lamanya waktu siang sama dengan waktu malam. Tumbuhan yang tergolong neutralday plant ialah jagung, kacang merah, mentimun, dan kapas.

c. Temperatur
Temperatur sangat kuat terhadap pertumbuhan tumbuhan. Hal ini karena berkaitan dengan acara enzim dan kandungan air dalam badan tumbuhan. Semakin tinggi temperatur, semakin besar pula transpirasi. Akan tetapi, kandungan air dalam badan 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 tempat bertemperatur tinggi. Perlakuan dengan temperatur dapat merangsang perkecambahan biji, peristiwa ini dinamakan vernalisasi.

Termoperiodis ialah perbedaan temperatur antara siang dan malam, yang dapat kuat terhadap pertumbuhan suatu jenis tumbuhan. Tumbuhan tomat akan tumbuh baik kalau temperatur siang mencapai 26°C dan temperatur malam mencapai 20°C. Pembentukan buah terjadi kalau temperatur malam mencapai 15°C. Akan tetapi, buah tidak terbentuk kalau 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 badan tumbuhan lebih tinggi daripada siang hari.

e. pH
Derajat keasaman tanah (pH tanah) sangat kuat terhadap ketersediaan unsur hara yang diharapkan oleh tumbuhan. Pada kondisi pH tanah netral unsurunsur yang diperlukan, menyerupai Ca, Mg, P, K cukup tersedia. Adapun pada pH asam, unsur yang tersedia ialah Al, Mo, Zn, yang dapat meracuni badan 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 selsel akar yang akan kuat terhadap absorpsi unsur hara.

Demikianlah materi Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan, semoga bermanfaat.