BAB 1
PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN
TUMBUHAN
Pertumbuhan?
Proses penambahan ukuran (volume, massa, tinggi, atau
panjang) dan bersifat tidak balik (irreversible).
Contoh:
Tinggi
tanaman
10 cm
Biji
Kecambah
Tanaman muda
Apakah Perkembangan Itu?
Perkembangan:
Perubahan yang terjadi selama pertumbuhan serta proses
menuju kedewasaan pada makhluk hidup.
Proses ini bersifat kualitatif artinya tidak dapat dinyatakan
dengan bilangan.
Contoh:
Struktur biji
Cadangan makanan
testa
Plumula – daun pertama
Radikula – akar pertama
Hipo/epi- kotil batang pertama
Perkecambahan ?
Perkecambahan: keluarnya radikula menembus kulit biji.
Urutan proses perkecambahan:
1.
2.
3.
4.
masuknya air kedalam biji melalui proses imbibisi.
Hormon giberelin aktif (dormansi berakhir)
Signal enzim amilase aktif untuk proses metabolisme, membongkar cadangan makanan dalam
kotiledon menjadi sumber energi sebagai bahan penyusun komponen sel dan pertumbuhan
embrio.
Embrio tumbuh dan berkembang. Munculah plumula, radikula
Hal-Hal yang Memengaruhi Perkecambahan
Faktor lingkungan:
• ketersediaan air yang cukup
• suhu yang sesuai
setiap perkecambahan memerlukan suhu optimum
contoh: perkecambahan gandum memerlukan suhu
optimum 1−35ºC
• Oksigen
•cahaya
Keadaan biji:
• biji yang sudah tua dan masak dapat berkecambah
dengan baik
• biji harus melewati masa dormansi
Jenis-Jenis Perkecambahan
Perkecambahan Hipogeal:
pertumbuhan memanjang epikotil akan
menyebabkan plumula menembus ke luar dari
kulit biji dan muncul ke atas permukaan
tanah, sedangkan kotiledonnya tetap berada di
dalam tanah. Terdapat pada tanaman kacang
kapri
(Pisum sativum) dan jagung (Zea mays).
Perkecambahan Epigeal:
hipokotil yang melengkung seperti kail akan
tumbuh dan mendorong kotiledon ke
permukaan tanah. Karena cahaya, hipokotil
akan tumbuh tegak mengangkat kotiledon
dan epikotil. Dari epikotil akan muncul
kuncup daun pertama. Terdapat pada
tanaman
kacang hijau (Phaseolus radiatus).
Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan
Faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan:
1. Faktor eksternal: nutrisi, cahaya, suhu, kelembapan, atau lainnya.
2. Faktor internal:
Gen: faktor pembawa sifat menurun yang terdapat dalam sel makhluk hidup.
Gen bekerja untuk mengkodekan aktivitas dan sifat yang khusus dalam
pertumbuhan dan perkembangan
Hormon: molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian tumbuhan dan
ditransportasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya. Hormon ini disebut
juga zat pengatur tumbuh.
Auksin, Giberelin, Sitokinin, Gas etilen, Asam Absisat,Traumalin, Kalin
Faktor Internal: Hormon
Auksin
Penemu
Fritz Went
Kesimpulan penelitiannya:
auksin banyak diproduksi di
jaringan meristem. Kadar
auksin dipengaruhi oleh
cahaya matahari. Auksin
memengaruhi percepatan
pembelahan sel pada
daerah meristem apikal.
Struktur
yang dikenal
IAA (Indole
Acetic Acid)
Fungsinya
1. Merangsang perpanjangan sel batang dan akar.
2. Merangsang pertumbuhan akar lateral
(samping) dan akar serabut.
3. Merangsang pembentukan buah tanpa biji
(partenokarpi).
4. Mempercepat aktivitas pembelahan sel-sel titik
tumbuh
5. Merangsang diferensiasi jaringan pembuluh.
6. Merangsang absisi ( pengguguran pada daun).
7. Berperan dalam dominansi apikal.
Faktor Internal: Hormon
Pengaruh auksin (IAA).
(a) Terjadi dominasi apikal.
(b) Tunas ketiak tumbuh, setelah tunas
apikal dipotong
(c) Sangat dipengaruhi Cahaya
Distribusi auksin
pada ujung batang
Faktor Internal: Hormon
Giberelin
Penemu
Fungsinya
Ewiti Kurosawa
Objek penelitiannya:
Tanaman padi yang terkena
penyakit foolish seedling
(gejalanya tanaman pucat dan
luar biasa panjang) akibat
jamur Giberella fujikuroi.
Kesimpulan penelitiannya:
pemanfaatan giberelin secara
umum menyebabkan
pertumbuhan raksasa.
1. Merangsang pemanjangan dan pembelahan
sel.
2. Memengaruhi perkembangan embrio dan
kecambah.
3. Merangsang pembungaan.
4. Menghambat pembentukan biji.
5. Memperbesar ukuran buah.
6. Menghambat dormansi dalam biji dan
kuncup tunas
Faktor Internal: Hormon
a. Buah anggur yang tidak
disemprot hormon Giberelin.
b. Buah anggur yang disemprot
hormon giberelin selama
perkembangan buah.
Pengaruh giberelin
terhadap pertumbuhan.
(a) Tanpa giberelin.
(b) Diberi giberelin.
Faktor Internal: Hormon
Sitokinin
Penemu
Fungsinya
Van Overbeek
Kesimpulan penelitiannya:
pemanfaatan sitokinin secara
umum menyebabkan
pertumbuhan tunas-tunas
samping (lateral) sehingga
tanaman menjadi rimbun.
1. Merangsang pemanjangan dan pembelahan sel
bersama auksin dan giberelin.
2. Menghambat dominasi apikal oleh auksin
3. Merangsang pertumbuhan kuncup atau tunas
lateral
4. Mengatur pembentukan bunga dan buah
5. Menunda pengguguran daun, bunga, dan buah
6. Membantu proses pertumbuhan akar
Faktor Internal: Hormon
Gas Etilen
Penemu
R. gene
Kesimpulan penelitiannya:
Pembentukkan gas etilen
dipengaruhi oleh O2 dan
dihambat oleh CO2
Fungsinya
1. Mempercepat pematangan buah.
2. Menghambat pemanjangan akar, batang, dan
pembungaan
3. Merangsang proses absisi.
4. Interaksi antara gas etilen dengan auksin
memacu proses pembungaan.
5. Interaksi antara gas etilen dengan giberelin
mengontrol rasio bunga jantan dengan bunga
betina pada tumbuhan monoceus.
Faktor Internal: Hormon
Efek sitokinin dan auksin
Efek gas etilen.
Gas etilen yang diproduksi buah
menyebabkan pengguguran daun
Faktor Internal: Hormon
Fungsi hormon
lainnya
Hormon
Asam absisat
(Hormon saat
lingkungan
ekstrem)
Fungsi
1. Mengurangi kecepatan pembelahan dan
pemanjangan di daerah titik tumbuh atau bahkan
menghentikannya.
2. Memacu pengguguran daun pada saat kemarau
untuk mengurangi penguapan air
3. Membantu menutup stomata daun untuk
mengurangi penguapan
4. Memicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk
menghasilkan gas etilen
5. Memacu dormansi biji agar tidak berkecambah
Faktor Internal: Hormon
Hormon
Fungsi
Asam
traumalin
Merangsang pembelahan sel di daerah luka
sehingga bekas lukanya tertutup kembali.
Kalin
Memacu pertumbuhan organ tubuh tumbuhan.
Macamnya adalah
1. Filokalin : merangsang pembentukan daun.
2. Kaulokalin: merangsang pembentukan batang.
3. Rizokalin: merangsang pembentukan akar.
4. Antokalin: merangsang pembentukan bunga.
Faktor Eksternal
Cahaya
Sumber energi dalam
fotosintesis
Kekurangan
cahaya
Mengganggu proses fotosintesis
dan pertumbuhan. Kebutuhan
cahaya tergantung pada jenis
tumbuhan.
Contoh:
• Perkecambahan di tempat gelap akan tumbuh lebih cepat
tetapi lemah, daunnya berukuran kecil, tipis, dan berwarna
pucat tidak hijau.
• Perkecambahan di tempat terang akan tumbuh lebih lambat,
tetapi daunnya tampak lebih lebar, tebal, hijau, dan batangnya
lebih kukuh.
Faktor Eksternal
Intensitas
(kuat
penyinaran)
Pengaruh cahaya
terhadap
pertumbuhan
bergantung pada
Durasi (lamanya pencahayaan)
Panjang gelombang
Cahaya yang berpengaruh terhadap
pertumbuhan adalah pada spektrum
merah dengan panjang gelombang
660 nm. Percobaan dengan
menggunakan spektrum inframerah
dengan panjang gelombang 730 nm
memberikan pengaruh yang
berlawanan.
fotoperiodisme
Tumbuhan berhari pendek, berbunga pada musim gugur atau akhir musim
panas,yaitu saat penyinaran siang harinya berlangsung lebih singkat.
Contoh tumbuhannya: dahlia, stroberi, dan krisan.
Tumbuhan berhari panjang, berbunga saat penyinaran siang harinya lebih lama,
misalnya pada musim semi.
Contoh tumbuhannya: mawar, anyelir, dan bunga matahari.
Faktor Eksternal
Nutrisi
dibedakan menjadi
bahan baku utama untuk
proses pertumbuhan
dan perkembangan
Dua golongan:
1. makronutrien yang dibutuhkan dalam jumlah banyak.
Misalnya, C, H, O, N, S, P K, S, Ca, dan Mg.
2. mikronutrien yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit.
Misalnya, Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl dan Ni
Nutrisi UtamaTumbuhan
Jika defisiensi
Manfaat
• N – komponen enzim dan
hormon tumbuhan
◼
◼
• P – komponen ATP (energi),
asam nukleat
◼
• K – aktivasi ensim, stomata,
keseimbangan air
◼
• Mg - komponen klorofil
◼
• Ca – respon terhadap
rangsang
N – kerdil, klorosis
P – buah dan biji
terhambat, kerdil, warna
daun ungu kemerahan
K – daun menjadi gelap
kebiruan, menggulung,
bercak dan batang lemas
Mg- Klorosis (daun
menguning)
Ca – Pembentukan akar
terhambat, kering, tunas
mati
Faktor Eksternal
Faktor eksternal lain yang memengaruhi pertumbuhan adalah
1. Suhu
Suhu yang baik untuk pertumbuhan adalah sushu optimum.
Pertumbuhan dan perkembangan akan terhambat bila berada
pada suhu minimum dan maksimum.
2.Kelembapan
Tanah yang lembab dan udara yang kering mempercepat
pertumbuhan dan perkembangan.
3. Air
Air sebagai pelarut unsur hara dalam tanah
dan memelihara temperatur tanah.
Pertumbuhan berlangsung efektif pada malam hari,
karena kandungan air dalam tumbuhan lebih tinggi daripada siang hari.