Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Pertumbuhan adalah proses kenaikan volume yang bersifat irreversibel (tidak dapat balik), dan terjadi karena adanya pertambahan jumlah sel dan pembesaran dari tiap-tiap sel. Pada proses pertumbuhan biasa disertai dengan terjadinya perubahan bentuk. Pertumbuhan dapat diukur dan dinyatakan secara kuantitatif.

Perkembangan adalah proses menuju dewasa. Proses perkembangan berjalan sejajar dengan pertumbuhan. Berbeda dengan pertumbuhan, perkembangan merupakan proses yang tidak dapat diukur. Dengan kata lain, perkembangan bersifat kualitatif, tidak dapat dinyatakan dengan angka.

Organisme disebut telah dewasa apabila telah mampu berkembang biak secara generatif. Pada tumbuhan, hal itu ditandai dengan terbentuknya bunga. Sedang pada manusia dan mamalia lainnya ditandai dengan telah berkembangnya gonade yang menghasilkan sel-sel kelamin (gamet). Pada pria ditandai dengan dimulainya produksi sel sperma oleh testis, dan pada wanita menghasilkan ovum (sel telur) yang dibentuk di ovarium.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Pada tanaman, pertumbuhan dimulai dari proses perkecambahan biji. Perkecambahan dapat terjadi apabila kandungan air dalam biji semakin tinggi karena masuknya air ke dalam biji melalui proses imbibisi. Apabila proses imbibisi sudah optimal, dimulailah perkecambahan.

Struktur yang pertama muncul, yang menyobek selaput biji adalah radikula yang merupakan calon akar primer. Radikula adalah bagian dari hipokotil. Pada bagian ujung sebelah atas terdapat epikotil (calon batang). Berdasar letak kotiledonnya, ada dua jenis perkecambahan yaitu tipe epigeal, dan tipe hipogeal.

Perkecambahan tipe hipogeal

Perkecambahan tipe epigeal

Pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder

Biji yang sudah berkecambah akan segera diikuti oleh pertumbuhan primer karena pada pucuk dan ujung akar terdapat jaringan yang bersifat meristematik (selalu membelah). Pemanjangan ujung akar dan ujung batang tersebut disebut pertumbuhan primer. Pada tumbuhan dikotil terdapat jaringan kambium yang merupakan meristem sekunder akan menyebabkan terjadinya pertumbuhan sekunder (membesar). Kambium akan membelah ke arah luar membentuk kulit kayu (floem), dan membelah ke arah dalam membentuk kayu (xilem). Pada monokotil tidak terdapat kambium sehingga hanya mengalami pertumbuhan primer saja. Pertumbuhan primer dan sekunder berlangsung terus menerus selama tumbuhan tersebut hidup.

Faktor-Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan

Pertumbuhan pada tumbuhan dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu:

a.    Faktor luar

Faktor luar adalah materi atau hal-hal yang terdapat diluar tanaman yang berdampak pada tanaman itu, baik secara langsung ataupun tidak langsung. Termasuk ke dalam faktor luar adalah cahaya, temperatur, air, garam-garam mineral, iklim, gravitasi bumi, dan lain-lain.

1. Nutrisi

Tumbuhan memerlukan unsur mineral dengan jumlah tertentu. Unsur yang diperlukan dalam jumlah banyak disebut unsur makro, sedangkan unsur yang diperlukan dalam jumlah sedikit disebut unsur mikro.

2. Cahaya

Cahaya mutlak diperlukan oleh semua tumbuhan hijau untuk melakukan fotosintesis, tetapi pengaruhnya terhadap pertumbuhan perkecambahan tumbuhan adalah menghambat, karena cahaya dapat menyebabkan terurainya auxin sehingga dapat menghambat pertumbuhan. Hal ini dapat dibuktikan apabila kita meletakkan dua kecambah, yang satu di tempat gelap dan yang lain di tempat terang. Dalam jangka waktu yang sama, kecambah di tempat gelap tumbuh lebih cepat tetapi tidak normal. Pertumbuhan yang amat cepat di dalam gelap ini disebut etiolasi.

Pot kiri adalah perkecambahan normal, sedangkan sebelah kanan perkecambahan yang mengalami etiolasi

Pada tumbuhan terdapat pigmen yang disebut fitokrom, yang berfungsi mengontrol pertumbuhan dan perkembangan kloroplas, sintesis klorofil, pembentukan hormon tumbuhan (misalnya giberelin), dan pengaturan posisi daun terhadap sinar matahari. Selain itu, fitokrom berpengaruh juga terhadap fotoperiodisme, yaitu pengaruh lamanya pengaruh pencahayaan terhadap pertumbuhan dan pembentukan bunga.

Berdasarkan panjang dan intensitas penyinaran, tumbuhan dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu:

• Tumbuhan berhari pendek (shortday plant) : Berbunga dan berbuah bila periode penyinaran lebih pendek daripada periode kritis. Contohnya: strawberry, dahlia, aster, dan krisatinum.
• Tumbuhan berhari panjang (longday plant) : berbunga dan berbuah bila periode penyinaran lebih panjang daripada periode kritis. Contohnya: bayam selada, gandum, dan kentang.
• Tumbuhan netral (dayneutral plant) : Tidak dipengaruhi oleh lamanya periode penyinaran. Contoh: mawar, anyer, dan bunga matahari.

3. Suhu

Secara umum, suhu akan berpengaruh terhadap kerja enzim. Bila suhu terlalu tinggi, enzim akan rusak,  dan bila suhu terlalu rendah enzim menjadi tidak aktif.

4. Kelembaban atau kadar air

Sampai pada batas-batas tertentu, makin tinggi kadar air, pertumbuhan akan makin cepat. Karena lebih banyak kadar air yang diserap dan lebih sedikit yang diuapkan, akan menyebabkan pembentangan sel-sel, dengan demikian sel-sel lebih cepat mencapai ukuran maksimalnya.

b.    Faktor dalam

Selain faktor genetik, yang termasuk faktor-faktor dalam adalah hormon-hormon yang terlibat dalam pertumbuhan tanaman. Hormon merupakan substansi yang dihasilkan oleh tumbuhan, biasanya dalam jumlah yang sangat sedikit yang berfungsi secara fisiologis mengendalikan arah dan kecepatan tumbuh bagian-bagian dari tumbuhan.

Berikut ini adalah macam-macam hormon pada tumbuhan beserta fungsinya:

• Auksin : Auksin dibentuk oleh ujung batang dan ujung akar. Auksin yang dihasilkan oleh ujung batang akan mendominasi pertumbuhan batang utama, sehingga pertumbuhan cabang relatif sedikit. Keadaan ini dikenal dengan istilah dominansi apikal (apical dominance). Dengan memotong ujung batang, dominansi apikal akan hilang, sehingga pertumbuhan cabang-cabang batang berjalan dengan baik. Auksin dapat terurai bila terkena cahaya. Bila suatu koleoptil dikenai cahaya dari samping, maka bagian koleoptil yang terkena cahaya auksinnya akan terurai sehingga pertumbuhannya lebih lambat daripada bagian koleoptil yang tidak terkena cahaya. Akibatnya koleoptil akan tumbuh membelok ke arah datangnya sinar.
• Giberelin : Hormon ini berfungsi mengatur pemanjangan batang (ruas batang), juga pertumbuhan pucuk dan pembentukan buah. Secara umum fungsi giberelin adalah untuk merangsang pertumbuhan meraksasa dan terbentuknya buah tanpa biji (partenokarpi).
• Sitokinin : Hormon tumbuhan ini mempengaruhi pertumbuhan, pengaturan pembelahan sel, dan pemanjangan sel. Konsentrasi sitokinin dan auksin yang seimbang merupakan hal yang sangat penting dalam pertumbuhan tanaman. Sitokinin sendiri tampaknya mempunyai peranan dalam memperpanjang usia jaringan.
• Asam Absisat (= dormin) : Asam absisat ditemukan pada umbi-umbian dan biji-biji yang dorman, beberapa jenis buah-buahan, daun, dan jaringan tumbuhan lain. Secara fungsi asam absisat adalah mempercepat penuaan daun, merangsang pengguguran daun, dan memperpanjang masa dormansi (menghambat perkecambahan biji).
• Gas etilen : Buah yang sudah tua menghasilkan gas etilen yang dianggap sebagai hormon yang dapat mempercepat pemasakan buah yang masih mentah. Gas etilen meningkatkan respirasi sehingga buah yang asalnya keras dan masam, menjadi empuk dan berasa manis.
• Kalin: Kalin adalah hormon yang merangsang pembentukan organ tubuh. Berdasarkan organ yang dibentuknya, kalin dibedakan atas:
  • Kaulokalin : merangsang pembentukan batang
  • Rhyzokalin : merangsang pembentukan akar. Sekarang telah diketahui bahwa rhyzokalin identik dengan vitamin B1 (thiamin)
  • Filokalin : merangsang pembentukan daun
  • Antokalin : merangsang pembentukan bunga
• Asam traumalin : Batang atau akar tumbuhan dapat mengalami luka. Tumbuhan memiliki kemampuan untuk memperbaiki bagian yang luka, disebut daya restitusi atau regenerasi. Peristiwa ini terjadi dengan bantuan hormon luka atau kambium luka atau asam traumalin. Lukaluka yang terjadi dapat tertutup kembali dengan membentuk jaringan kalus dan jaringan yang rusak dapat diganti dengan yang baru. Bahkan dari luka pada bagian tertentu dari tubuh tumbuhan dapat tumbuh tunas baru.