Terjadinya Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Terjadinya Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Terjadinya Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Terjadinya Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh faktor-faktor, baik faktor luar (eksternal) / dalam (internal). Pada proses pertumbuhan dan perkembangannya, tumbuhan mengalami periode lamban yaitu dengan ciri adanya sedikit pertumbuhan atau tidak ada pertumbuhan yang sebenarnya. Periode ini terjadi pada saat tumbuhan sedang mempersiapkan diri untuk tumbuh, misalnya sebutir biji yang sedang menyerap air untuk persiapan perkecambahan.
Periode lamban ini akan diikuti dengan periode eksponen (logaritma). Pada periode ini dimulailah suatu pertumbuhan yang pada awalnya lambat tetapi kemudian semakin cepat. Fase ini tidak akan terjadi terus menerus. Dalam beberapa waktu pertumbuhannya akan menurun dan segera memasuki periode perlambatan. Pertumbuhannya akan berlangsung lebih lambat dan akhirnya akan berhenti sama sekali, misalnya terjadi pada pohon yang tumbuh terus menerus sampai suatu ketika terkena suatu penyakit dan akhirnya akan mati.
Pertumbuhan pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi 2 yakni pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Berikut ini penjelasannya;

1. Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan primer adalah terbentuknya bunga, dimulai dari alat kelamin betina / putik yang mengandung sel telur (ovarium) lalu dibuahi oleh alat kelamin jantan / benang sari yang mengandung sel sperma dan akhirnya membentuk lembaga / zigot. Sel induk lembaga atau zigot ini mengalami proses perkembangan yang ditandai dengan adanya periode perlambatan pertumbuhan atau tidak ada sama sekali pertumbuhan, sehingga bentuk zigot tidak mengalami perubahan / tidak mengalami pertambahan ukuran panjang.
Proses perkembangan zigot dimulai dari sel induk yang membelah secara meiosis menghasilkan empat sel haploid, artinya satu sel besar dan tiga sel kecil yang melebur/melarut ke dalam sel besar. Selanjutnya sel haploid itu menyusun atau mengumpulkan energi dari zat-zat makanan untuk melakukan pembelahan berikutnya secara mitosis.
Pembelahan mitosis sebenarnya adalah awal dimulainya proses pertumbuhan embrionik yang ditandai dengan adanya periode percepatan pertumbuhan akibat terjadinya pembelahan sel bertahap secara cepat dan terus menerus menghasilkan dua sel, empat sel, delapan sel, enam belas sel, dan seterusnya, sehingga terjadi penambahan/pemanjangan ukuran selnya. Selanjutnya membentuk kumpulan/kelompok yang tumbuh menjadi embrio atau jaringan meristem atau jaringan embrional, kemudian jaringan meristem ini tumbuh dan berkembang menjadi embrio yang tersimpan dan terlindungi di dalam biji, kemudian tumbuh menjadi kecambah hingga mencapai dewasa. (https://bandarlampungkota.go.id/blog/tabel-sistem-periodik-unsur-kimia-dan-gambar-hd/)
Pertumbuhan pada embrio/jaringan meristem dari hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer ini disebut dengan pertumbuhan primer. Berikut ini penjelasannya;
a. Pertumbuhan pada Embrio
Proses pertumbuhan dan perkembangan embrio pada tumbuhan sering disebut sebagai perkecambahan. Perkecambahan merupakan permulaan / awal pertumbuhan embrio di dalam biji. Biji yang berkecambah dapat membentuk planula karena di dalamnya mengandung embrio. Embrio / lembaga mempunyai tiga bagian, yaitu radikula (akar lembaga), kotiledon (daun lembaga), dan kaulikalus (batang lembaga).
Di dalam biji ada beberapa bagian-bagian, yakni plumula, epikotil, hipokotil, radikula dan kotiledon.
Berikut ini contoh penjelasannya;
1. Biji Kacang

Pada biji kacang (tumbuhan dikotil) yang disebut embrio adalah kuncup embrionik yang memanjang dan melekat pada kotiledon, pada biji ini terdapat dua kotiledon. Bagian bawah pangkal (aksis) yang melekat pada kotiledon dinamakan hipokotil dan bagian ujungnya (terminal) disebut radikula. Bagian atas pangkal adalah epikotil, dan bagian ujungnya adalah plumula yang terlihat sepasang daun dengan pucuknya.

2. Biji Jagung
Pada biji jagung (tumbuhan monokotil) hanya terdapat satu kotiledon yang sering dinamakan dengan skutelum. Pada saat terjadinya proses perkecambahan, akar akan diselubungi oleh koleoriza dan pada ujung embrio diselubungi oleh koleoptil.
Pada biji kacang dan jagung, di dalam biji terdapat tumbuhan kecil, ini merupakan hasil perkecambahan. Dua macam jenis perkecambahan biji dapat dibedakan atas perkecambahan hipogeal dan epigeal.
 
1) Perkecambahan Hipogeal
Terjadinya pertumbuhan memanjang dari epikotil sehingga menyebabkan plumula keluar dan menembus pada kulit bijinya yang nantinya akan muncul di atas tanah, sedangkan kotiledonnya masih tetap berada di dalam tanah. Contoh perkecambahan ini terjadi pada kacang kapri.
 
2) Perkecambahan Epigeal
Hipokotil tumbuh memanjang yang mengakibatkan kotiledon dan plumula sampai keluar ke permukaan tanah, sehingga kotiledon terdapat di atas tanah. Contoh perkecambahan ini terjadi pada kacang tanah, kacang hijau.
Untuk mencukupi kebutuhan pertumbuhannya, embrio memperoleh makanan yang berasal dari cadangan makanan di dalam keping biji (kotiledon). Berdasarkan jumlah kotiledonnya tumbuhan berbiji dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu tumbuhan yang memiliki satu keping biji (kotiledon) disebut tumbuhan monokotil (bijinya tidak berbelah dan berakar serabut), contohnya biji jagung dan kelapa, sedangkan tumbuhan yang memiliki dua keping biji (kotiledon) disebut tumbuhan dikotil (bijinya berbelah dan berakar tunggang), contohnya biji kacang dan mangga.
Ada 3 macam bagian penyusun embrio yang penting pada proses perkecambahan, yaitu sebagai berikut;
  • Tunas embrionik, sebagai calon batang dan daun yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi bunga dan buah.
  • Akar embrionik, sebagai calon akar yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi akar.
  • Kotiledon atau keping biji, merupakan cadangan makanan untuk pertumbuhan embrio hingga mencapai terbentuknya daun, karena embrio tersebut belum menghasilkan makanan sendiri melalui fotosintesis.
Jika biji-biji itu berada di lingkungan yang cocok, maka embrionya akan segera tumbuh yang ditandai dengan perkecambahan. Saat biji mulai berkecambah, sebenarnya adalah awal pertumbuhan pasca embrionik yang dimulai dari pembelahan sel terus menerus secara cepat merupakan periode percepatan pertumbuhan jaringan meristem embrio. Dari proses ini dibagikan sel-sel jaringan baru dengan bentuk, susunan, dan fungsi berbeda, kemudian tumbuh menjadi berbagai organ jaringan seperti tunas embrionik, akar embrionik, dan kotiledon yang selanjutnya membentuk organ tumbuhan.
Pada awalnya, organ yang terbentuk adalah akar, batang, daun. Setelah pertumbuhan mencapai tanaman muda, maka pertumbuhan selanjutnya yakni dari pertumbuhan tanaman muda menjadi dewasa. Proses pertumbuhannya digantikan oleh aktivitas jaringan meristem primer pada titik tumbuh yang terletak di ujung akar maupun di ujung batang, yang memungkinkan pertumbuhan tanaman menjadi bertambah tinggi atau panjang yang disebut pertumbuhan primer.
b. Pertumbuhan pada Ujung Akar
Setelah proses perkecambahan, akan terbentuk tanaman muda dan pertumbuhan selanjutnya akan ditentukan oleh aktivitas dari jaringan meristem yang terdapat pada titik tumbuh. Jaringan meristem primer ini terdapat pada ujung akar dan ujung batang yang sangat memungkinkan bertambah tinggi / panjangnya tanaman.
c. Pertumbuhan pada Ujung Batang

Sama seperti halnya akar, pada ujung batang juga terdapat titik tumbuh. Titik tumbuh pada batang dilindungi oleh balutan bakal daunnya. Pertumbuhan dan perkembangan sama dengan yang terjadi pada akar, yakni terdapat daerah pembelahan (meristematik), daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi.

Pada bagian atas daun tumbuh lebih lambat dibandingkan dengan permukaan bawah daun, sehingga daun yang muda akan melengkung di atas titik tumbuh. Pada daerah pemanjangan, sel-selnya akan tumbuh membesar dan memanjang serta jaringan pembuluh sudah mulai tampak. Pada daerah diferensiasi akan membentuk beberapa jaringan yakni epidermis, korteks, dan silinder pusat.

Setelah pertumbuhan tanaman muda hingga mencapai tanaman dewasa, proses pertumbuhan tanaman itu melambat atau disebut periode perlambatan yang ditandai dengan pertumbuhannya menjadi lambat atau bahkan sama sekali tidak terjadi pertumbuhan. 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.

Beberapa teori tentang titik tumbuh adalah sebagai berikut;
1) Teori Histogen dari Hanstein
Teori Histogen menyatakan bahwa titik tumbuh batang seakan-akan dapat dibedakan menjadi tiga lapisan yang membentuk jaringan/histogen.
2) Teori Tunika dan Korpus dari Schmidt
Teori Tunika menyatakan bahwa titik tumbuh hanya dapat dibedakan menjadi 2 bagian saja.
  • Tunika, yaitu lapisan pinggir, terdiri atas sel-sel yang membelah mengakibatkan bertambah luasnya permukaan titik tumbuh.
  • Korpus, adalah bagian yang terdapat di sebelah dalam tunika, terdiri atas sel-sel yang membelah ke segala arah.

2. Pertumbuhan Sekunder

Setelah mengalami pertumbuhan primer, tumbuhan akan mengalami pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder hanya terjadi pada tumbuhan dikotil dan Gymnospermae.
Pada tumbuhan dikotil, selain terdapat jaringan meristem primer juga terdapat jaringan meristem sekunder. Pertumbuhan sekunder terjadi pada jaringan meristem sekunder berupa kambium gabus / gabus. Fungsi kambium gabus adalah sebagai perlindungan pada pertumbuhan sekunder yaitu pertumbuhan organ tumbuhan menjadi bertambah besar ukurannya. Contoh tumbuhan yang melakukan pertumbuhan sekunder adalah pohon jati yang banyak terdapat di daerah Blora, Cepu, Jawa Tengah, dll.

Pada awal pertumbuhan, kambium hanya terdapat pada jaringan ikat pembuluh (vasis) yang disebut kambium intravaskuler atau kambium vasis, kambium ini dapat tumbuh dengan arah yang berlawanan, yakni yang tumbuh ke arah luar akan menjadi xilem dan yang tumbuh kearah dalam akan membentuk floem. Selanjutnya pada pertumbuhan sel jaringan parenkim yang berada di antara kambium intravaskuler akan tumbuh dan berubah menjadi kambium baru yang disebut kambium intervaskuler.

Lingkaran tahun
Lingkaran tahun
Di dalam perkembangannya, kambium intervaskuler akan tersambung dengan kambium intravaskuler yang membentuk suatu lingkaran konsentris, bentuk lingkaran konsentris pada tumbuhan dikotil sering disebut dengan lingkaran tahun. Contoh batang tumbuhan dikotil yang mempunyai lingkaran tahun adalah pohon jati.
Proses terjadinya Lingkaran tahun pada pohon jati terjadi sebagai akibat dari pertumbuhan sekunder (kambium gabus) yang berlangsung/berjalan tidak sepanjang tahun. Pertumbuhan sekunder berlangsung hanya pada musim penghujan karena pada musim penghujan kebutuhan air dan unsur hara cukup banyak tersedia untuk pertumbuhan tanaman tersebut, dengan proses pertumbuhan seperti ini akan terbentuk suatu lingkaran yang disebut lingkaran tahun.
Pada umumnya tumbuhan dikotil seperti pohon jati memiliki kulit batang pecah-pecah atau rusak. Mengapa kulit batang tumbuhan dikotil seperti pohon jati tampak pecah-pecah atau rusak? Kulit batang jati mengalami pecah-pecah, karena adanya aktivitas kambium yang membentuk jaringan xilem dan floem lebih cepat dari pertumbuhan kulit, sehingga akan mengakibatkan jaringan kulit paling luar seperti epidermis dan korteks menjadi rusak / pecah-pecah. Untuk mencegah terjadinya kerusakan kulit terluarnya lebih lanjut, maka jaringan yang berada di sebelah dalam kulit membentuk jaringan pelindung dari kerusakan berupa kambium gabus atau felogen. Felogen membentuk jaringan yang tumbuh ke arah dalam disebut feloderm yang selselnya hidup sedangkan jaringan yang tumbuh ke arah luar disebut felem yang sel-selnya mati.
Felogen berfungsi sebagai pelindung dari kerusakan sel-sel jaringan bagian dalam yang berada di bawah kulit. Kerusakan dapat terjadi karena banyaknya ruang terbuka yang menyebabkan air dan oksigen keluar masuk secara bebas.
Lentisel potongan melintang
Lentisel potongan melintang batang Sambucus
Lapisan felogen tidak semuanya tertutup rapat, tetapi ada beberapa tempat sel kambium gabus di epidermis kulit yang membentuk suatu lubang/celah menyerupai lensa yang disebut dengan lentisel.
3. Alat Pengukur Kecepatan Pertumbuhan Tumbuhan
Sekarang Anda sudah mengetahui yang dimaksud dengan pertumbuhan pada tanaman. Pertumbuhan merupakan pertambahan jumlah volume, panjang, massa, dan bersifat berubah-ubah.
Kecepatan pertumbuhan tanaman dapat diukur dengan menggunakan alat-alat sebagai berikut;
a. Mistar
Menggunakan mistar untuk mengukur pertumbuhan
Menggunakan mistar untuk mengukur pertumbuhan
Dengan menggunakan alat ini kita dapat mengetahui kecepatan pertumbuhan. Cara mengukur mula-mula kecambah diberi tanda dengan menggunakan tinta tahan air dengan jarak tertentu. Alat ini juga untuk mengetahui bagian yang mengalami pertambahan panjang paling cepat.
b. Auksanometer (Busur Tumbuh)

Cara penggunaan auksanometer adalah sebagai berikut;

Auksanometer
Auksanometer.png
  • Ikatkan tali atau benang pada ujung batang tanaman dalam pot yang sudah disiapkan. Benang tersebut diletakkan pada katrol yang ditempatkan tepat di atas tanaman.
  • Kemudian pada katrol diletakkan alat penunjuk yang dapat berputar mengikuti perputaran katrol.
  • Pada ujung benang yang lain diikatkan sebuah beban pemberat.
  • Aturlah penunjuk pada benang katrol tadi agar bergerak sepanjang busur yang telah diberi skala.
  • Amatilah selama beberapa hari busur penunjuknya dan hitunglah berapa pertambahan tinggi / panjang batang itu.

icpwa