Pertumbuhan dan Perkem bangan Tanaman
PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN TANAMAN
MK. DASAR-DASAR AGRONOMI
Oleh:
YOHANNIS HARRY DIMU HEO, SP., MSi
a. Pengertian Pertumbuhan dan
Perkembangan Tanaman
b. Fase-Fase Perkembangan Tanaman
c. Fotosintesis
d. Respirasi
e. Metabolisme
f. Pengaturan Pertumbuhan
Pengertian Pertumbuhan
• Pertumbuhan adalah proses pertambahan jumlah dan
atau ukuran sel dan tidak dapat kembali kebentuk semula
(irreversible), dapat diukur (dinyatakan dengan angka,
grafik dsb).
• Peristiwa perubahan biologis yang terjadi pada
makhluk hidup yang ditandai dengan adanya
penambahan ukuran yang bersifat irreversible
Pertumbuhan dimulai sejak ?
• terjadinya fertilisasi sehingga terbentuk embrio di
dalam biji. Setelah itu biji akan berkecambah.
• Perkecambahan adalah ?
munculnya plumula dan radikula pada biji
Pengertian Perkembangan
• Peristiwa perubahan biologis yang
terjadi pada makhluk hidup yang ditandai
dengan perubahan sifat dan tidak dapat
diukur.
• proses menuju ke tingkat kedewasaan /
pematangan tidak dapat diukur tetapi hanya
dapat di amati.
Pada Tumbuhan ditandai dengan ……
kemampuan tumbuhan menghasilkan
gamet, bunga atau buah yang merupakan
tanda kedewasaannya.
PERBEDAAN ANTARA
PERTUMBUHAN DENGAN
PERKEMBANGAN
• Pertumbuhan
• Perkembangan
dapat diukur secara
tidak dapat
kwantitatif karena
dinyatakan secara
mudah diamati,
kwantitatif, melainkan
secara kwalitatif
• ada perubahan
karena terjadi
jumlah dan ukuran
perubahan
menuju
• dapat dinyatakan
tingkat kedewasaan
dengan angka,
/pematangan
grafik, dsb.
organisme.
• Pertumbuhan dan
perkembangan merupakan
dua proses yang berjalan
secara simultan (bersamaan).
PROSES SELANJUTNYA
• Diferensiasi merupakan proses
pertambahan jenis dan fungsi sel.
• Organogenesis proses pembentukan
organ organ tubuh.
PERTUMBUHAN TANAMAN
PERKECAMBAHAN
• Diawali dengan berakhirnya masa dormansi.
• Diteruskan dengan peristiwa imbibisi.
• Masuknya air akan menginduksi enzim yang
berperan sebagai biokatalisator.
• Awal perkecambahan mulai berjalan.
• Jika tumbuhan telah menghasilkan daun,
proses fotosintesis akan berlangsung.
• Energi yang dihasilkan dari fotosintesis
akan digunakan untuk pertumbuhan dan
berkembang.
BIJI DAPAT BERKECAMBAH
KARENA MEMILIKI EMBRIO
• Bagian-bagian embrio terdiri dari:
Akar lembaga ( radikula ).
Daun lembaga ( kotiledon ).
Batang lembaga ( kaulikulus).
AKAR LEMBAGA
(radikula)
• Akan tumbuh menjadi akar.
• Akan tumbuh menembus kulit biji.
• Pada tumbuhan gramineae diselubungi
oleh sarung akar lembaga (koleoriza).
DAUN LEMBAGA
• Merupakan daun pertama.
• Memiliki fungsi :
* tempat penimbunan makanan.
* untuk fotosintesis.
* alat pengisap makanan untuk embrio.
BATANG LEMBAGA
• Terdiri dari :
Epikotil (ruas batang diatas daun
lembaga), akan tumbuh menjadi
batang.
Hipokotil (ruas batang dibawah daun
lembaga), akan tumbuh menjadi akar.
PERKECAMBAHAN DAPAT
DIBEDAKAN MENJADI DUA
• Perkecambahan epigeal (kotiledon
terangkat keatas permukaan tanah).
• Perkecambahan hipogeal (kotiledon
tetap tinggal didalam tanah).
Proses Perkecambahan Biji
Perkecambahan Epigeal
Kecepatan
Waktu
Proses Perkecambahan dimana kotiledon terangkat
kepermukaan tanah. Pertumbuhan paling cepat terjadi
pada saat awal-awal pertumbuhan
Proses Perkecambahan Biji
Perkecambahan Hipogeal
Kecepatan
Waktu
Perkecambahan dimana kotiledon tetap di bawah tanah.
Pertumbuhan paling cepat terjadi pada awal pertumbuhan
PERTUMBUHAN
• Pertumbuhan primer.
(ujung akar dan ujung batang)
• Pertumbuhan sekunder.
(aktifitas kambium dan hanya terjadi pada
gymnospermae dan dikotil).
1. Pertumbuhan Primer
• Terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem
primer,
• Berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan
seperti akar dan batang.
Embrio memiliki 3 bagian penting :
a. tunas embrionik yaitu calon batang dan daun
b. akar embrionik yaitu calon akar
c. kotiledon yaitu cadangan makanan
Daerah pertumbuhan pada akar dan batang berdasar aktivitasnya
tcrbagi menjadi 3 daerah
a. Daerah pembelahan
Sel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik)
b. Daerah pemanjangan
Berada di belakang daerah pembelahan
c. Daerah diferensiasi
Bagian paling belakang dari daerah pertumbuhan. Sel-sel mengalam
diferensiasi membentuk akar yang sebenarnya serta daun muda dan
tunas lateral yang akan menjadi cabang.
TITIK TUMBUH AKAR
•
TITIK TUMBUH BATANG
2. Pertumbuhan Sekunder
• Merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan
kambium gabus.
• Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil, gymnospermae
dan menyebabkan membesarnya ukuran (diameter) tumubuhan.
• Mula-mula kambium hanya terdapat pada ikatan pembuluh, yang disebut
kambium vasis atau kambium intravasikuler. Fungsinya adalah
membentuk xilem dan floem primer.
• Selanjutnya parenkim akar/batang yang terletak di antara ikatan
pembuluh, menjadi kambium yang disebut kambium intervasis.
• Kambium intravasis dan intervasis membentuk lingkaran tahun
bentuk konsentris.
FAKTOR – FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN
DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
• Faktor internal, (faktor dalam).
* genetik, (faktor hereditas).
* fisiologi, (hormon dan vitamin).
• Faktor eksternal, (faktor luar).
* temperatur, chy matahari, nutrisi,
ph, air, dan oksigen.
Faktor Internal
1.Genetik (hereditas)
Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang
terdapat dalam sel makhluk hidup. Gen bekerja untuk
mengkodekan aktivitas dan sifat yang khusus dalam
pertumbuhan dan perkembangan
2. Fisiologis (Hormon dan Vitamin)
Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu
molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian
tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang
dipengaruhinya.
HORMON TUMBUHAN
Terdapat 2 kelompok hormon yaitu
a. Hormon pemicu pertumbuhan (auksin, Giberelin dan
sitokinin)
b. Hormon penghambat pertumbuhan (asam absisat,
gas etilen, hormon kalin dan asam traumalin
• Auksin hormon pertumbuhan memacu
pemanjangan sel.
• Gibberelin sinergis dengan auksin memacu
perkembangan dan perkecambahan embrio,
serta memperbesar buah, pembungaan, dan
mengakhiri dormansi biji. Gibberelin
pertamakali diisolasi pada jamur Gibberela
fujikuroi.
• Sitokinin berperan dalam pembelahan sel
(sitokinesis).
• Etilen ( C2H2) memacu pemasakan buah dan
kerontokan daun.
• Asam absisat (ABA) senyawa inhibitor
(penghambat) yang bekerja antagonis
dengan auksin dan gibberelin, berperan
dalam proses penuaan dan gugurnya daun.
• Kalin berperan dalam proses organogenesis
tumbuhan, terdiri dari:
@ rizokalin memacu pembentukan akar.
@ kaulokalin memacu pembentukan batang.
@ filokalin memacu pembentukan daun.
@ anthokalin memacu pembentukan bunga.
• Asam traumalin berperan dalam proses
regenerasi sel saat tumbuhan terluka.
VITAMIN TUMBUHAN
Secara umum vitamin berperan dalam
proses pembentukan hormon dan
berfungsi sebagai kofaktor
(komponen non protein pengaktif
enzim.
•
•
•
•
•
Riboflavin ( vitamin B 12 )
Askorbat ( vitamin C ).
Tiamin ( vitamin B 1 ).
Piridoksin ( vitamin B 6 ).
Asam nikotin.
FAKTOR EKSTERNAL
• Temperatur.
mempengaruhi respirasi, fotosintesis, dan transpirasi
tumbuhan.
• Cahaya matahari. diperlukan untuk proses
fotosintesis.
Chy mthr juga mempengaruhi pertumbuhan, jika chy
kurang akan mengalami etiolasi, jika cukup akan
tumbuh normal.
. Ketersediaan Air
. Keadaan Tanah
FOTOPERIODISME PADA
TUMBUHAN
• Short-day plant berbunga jika lama
pencahayaan lebih pendek dari
kegelapan. ( Aster, krisan, dahlia).
• Long-day plant berbunga jika lama
pencahayaan lebih panjang dari
kegelapan. (bayam, kentang, gandum).
• Neutral-day plant tidak terpengaruh
oleh lama (periode) penyinaran (bunga
matahari, kapas, mawar).
Ketersediaan Air
• Air penting dalam menjaga tekanan
turgor dinding sel.
• Sebagai pelarut.
• Menentukan laju fotosintesis.
• Tranportasi unsur hara.
• Mengedarkan hasil fotosintesis.
Kondisi Tanah
• PH yang bagus adalah PH netral (6,8 – 7,2).
• Oksigen : Tanah sekitar akar memerlukan
aerasi yang bagus untuk mendapatkan oksigen
yang cukup, (meningkatkan respirasi akar).
• Nutrisi : Unsur makro (diperlukan jml besar).
(C, H, O, N, S, P, K, Mg).
Unsur mikro (diperlukan jml kecil).
(Fe, Cu, Zn, Mo, Br, Cl).
FASE-FASE PERKEMBANGAN TANAMAN
Secara umum, Pertumbuhan dan perkembangan tanaman terbagi atas 4
(empat) fase :
1 Fase Embryonis
2 Fase Muda (Juvenil/Vegetatif)
3 Fase Dewasa (Mature/Reproduktif/Generatif)
4 Fase Menua dan Aging (Senil/Senescence)
Fase Embryonis
Fase embryonis dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embryo,
yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan
pembelahan sel, sesudah itu terjadi pengembangan sel.
Fase embryonis tidak terlihat senyara nyata (tidak tergambar dalam kurve)
dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji.
Fase Muda (Juveni//Vegetatif)
Fase muda dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh
menjadi bibit dan dicirikan oleh pembentukan daun-daun yang
pertama dan berlangsung terus sampai masa berbunga dan
atau berbuah yang pertama.
Dewasa ( Mature/Reproduktif//Generatif )
• Ditunjukkan oleh tanda-tanda adanya transisi bertahap pada
morfologi, laju tumbuh, dan kapasitas pembungaan
• Dimulainya pembentukan bagian-bagian bunga dan dihentikannya
pembentukan organ-organ vegetatif
• Terjadi penghambatan (dan akhirnya penghentian) organ-organ
vegetatif karena assimilat terutama ditujukan bagi perkembangan
organ-organ reproduksi
• Tunas vegetatif maupun perakaran akan terhambat pertumbuhannya.
Menua dan Aging ( Senil/Senescence )
• Pada fase ini terjadi perombakan secara alamiah sebagian
atau keseluruhan tubuh tanaman sehingga kegiatan
fungsionalnya hilang
• Terjadi penurunan aktivitas dan fungsi organ-organ yang
berperan dalam proses penyusunan bahan organik
• Bahan-bahan yang mengalami deteriorasi adalah khlorofil,
protein, RNA, lemak, fotosintesis, respirasi dinding sel, serta
organel
Contoh: 1) berkurangnya kandungan khlorofil akibat proses
penuaan daun; 2) berkurangnya kandungan protein karena
ditranslokasikan ke luar dari daun tua menuju daerah atau
bagian yang aktif tumbuh dan berkembang.
Fase Pertumbuhan Tanaman Padi
Fase vegetatif, terdiri dari:
Tahap Perkecambahan benih (germination)
Tahap Pertunasan (seedling stage)
Tahap Pembentukan anakan (tillering stage)
Fase Reproduktif, terdiri dari:
Tahap Inisiasi Bunga / Primordia (Panicle Initiation)
Tahap Bunting (booting stage)
Tahap Keluar Malai (heading stage)
Tahap Pembungaan (flowering stage)
Fase Pemasakan / Pematangan, terdiri dari:
Tahap matang susu ( Milk Grain Stage )
Tahap gabah ½ matang (dough grain stage)
Tahap gabah matang penuh (Mature Grain Stage)
TUGAS
Jelaskan tentang Titik tumbuh Tanaman
dan teorinya!
Di kumpul Paling lambat tanggal 27
Nopember 2012 saat perkuliahan
METABOLISME TANAMAN
Metabolisme adalah proses biokimia yang
diawali dengan pengambilan zat dari
lingkungan, kemudian diolah untuk
menghasilkan energi dan diakhiri dengan
pembuangan zat sisa atau zat yang sudah tidak
dimanfaatkan
Pada tumbuhan proses metabolisme meliputi
kegiatan fotosintesa, transportasi, respirasi
dan ekskresi
Metabolisme terdiri dari Anaboslime
dan Katabolisme
FOTOSINTESIS
Faktor yang menentukan kecepatan fotosintesis
adalah: cahaya, air, dan karbondioksida.
1. Fosforilasi Siklik
2. Fosforilasi nonsiklik
RESPIRASI
Respirasi berasal dari kata latin yaitu respirare yang
artinya bernafas.
Reaksi respirasi merupakan reaksi katabolisme yang
memecah molekul-molekul gula menjadi molekul
anorganik berupa CO2 dan H2O
Secara umum, reaksi respirasi dituliskan sbb:
C6H12O6 + O2 → 6CO2 + H2O + energi
Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia
ATP untak kegiatan kehidupan, seperti
sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.
Penggolongan Respirasi
Respirasi dapat digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan
ketersediaan O2 di udara, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.
Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan O2 dari
udara.
Prosesnya meliputi :
• Absorbsi oksigen,
• Memecah senyawa organik, misal glukosa (KH) menjadi senyawa yang
lebih sederhana (CO2 & H2O),
• Membebaskan energy. Sebagian energi dipakai untuk proses
kehidupan,sebagian hilang sebagai panas.
• Membebaskan CO2 dan H2O
Respirasi anaerob merupakan proses repirasi yang berlangsung tanpa
membutuhkan O2. Respirasi anaerob sering disebut juga dengan nama
fermentasi.
Manfaatnya dalam penyimpanan biji-bijian (jagung, padi, biji
bunga matahari), dan buah-buahan yang berdaging seperti buah
apel & peer dapat bertahan berbulan-bulan di dalam
penyimpanan, dengan pengurngan atau penghilangan O2, dan
hanya terdapat H & N.
Hasil respirasi anaerob pd tanaman tingkat tinggi adalah asam sitrat,
asam malat, asam oksalat, asam susu.
Manfaat Respirasi Bagi Tumbuhan
- Pemecahan senyawa organik, menghasilkan senyawa-senyawa asam amino
untuk protein; nukleotida untuk asam nukleat; dan prazat karbon untuk
pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom), lemak, sterol, karotenoid,
pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu
lainnya, yang berfungsi sebagai ”Building Block” (pembentuk tubuh).
- Sedangkan energi yang dihasilkan dapat digunakan untuk mensintesis
molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi
1. Ketersediaan substrat
Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan
respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebliknya bila substrat
yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat.
2. Ketersediaan Oksigen
Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi,
namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masingmasing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada
tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di
udara tidak banyak mempengaruhi laju respirasi, karena
jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berrespirasi
jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara.
3. Suhu
Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait
dengan faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan
meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10oC, namun hal ini
tergantung pada masing-masing spesies.
4. Tipe dan umur tumbuhan
Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolsme,
dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda
pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi
yang lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ
tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan.
PENGATURAN PERTUMBUHAN
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan
dikendalikan beberapa golongan zat yang secara umum dikenal
sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon.
Berapa ahli berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa
hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh
individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat
tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen,
diberikan dari luar sistem individu).
Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur
tumbuh (bahasa Inggris plant growth regulator).
Hormon tumbuhan dihasilkan sebagai respon terhadap
berbagai faktor lingkungan kelebihan nutrisi, kondisi
kekeringan, cahaya, suhu dan stress baik secara kimia maupun
fisik. Oleh karena itu ketersediaan hormon sangat
dipengaruhi oleh musim dan lingkungan.
Hormon tumbuhan (phytohormones) secara fisiologi adalah
penyampai pesan antar sel yang dibutuhkan untuk mengontrol
seluruh daur hidup tumbuhan, diantaranya perkecambahan,
perakaran, pertumbuhan, pembungaan dan pembuahan.
Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah membantu
peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat
sintetis yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon
alami.
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan
berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan memicu
terbentuknya hormon tumbuhan
Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah
gen yang semula tidak aktif akan mulai berekspresi.
Prekursor merupakan bahan awal untuk
membentuk bahan definitif.
Pada umumnya dikenal lima kelompok hormon
tumbuhan: auksin, sitokinin, giberelin, etilen, dan
inhibitor.
Namun demikian menurut perkembangan riset
terbaru ditemukan molekul aktif yang termasuk zat
pengatur tumbuh dari golongan polyamines seperti
putrescine, spermine dan spermidine.
Tugas
Jelaskan tentang sejarah penemuan dan
fungsi/peran fisiologis dari:
a. Auksin
b. Sitokinin
c. Giberelin
d. Etilen
e. inhibitor
Hardcopy dikumpulkan paling lambat 27
November 2012, sedangkan softcopy diemail ke [email protected] paling lambat
26 November 2012.
PERKEMBANGAN TANAMAN
MK. DASAR-DASAR AGRONOMI
Oleh:
YOHANNIS HARRY DIMU HEO, SP., MSi
a. Pengertian Pertumbuhan dan
Perkembangan Tanaman
b. Fase-Fase Perkembangan Tanaman
c. Fotosintesis
d. Respirasi
e. Metabolisme
f. Pengaturan Pertumbuhan
Pengertian Pertumbuhan
• Pertumbuhan adalah proses pertambahan jumlah dan
atau ukuran sel dan tidak dapat kembali kebentuk semula
(irreversible), dapat diukur (dinyatakan dengan angka,
grafik dsb).
• Peristiwa perubahan biologis yang terjadi pada
makhluk hidup yang ditandai dengan adanya
penambahan ukuran yang bersifat irreversible
Pertumbuhan dimulai sejak ?
• terjadinya fertilisasi sehingga terbentuk embrio di
dalam biji. Setelah itu biji akan berkecambah.
• Perkecambahan adalah ?
munculnya plumula dan radikula pada biji
Pengertian Perkembangan
• Peristiwa perubahan biologis yang
terjadi pada makhluk hidup yang ditandai
dengan perubahan sifat dan tidak dapat
diukur.
• proses menuju ke tingkat kedewasaan /
pematangan tidak dapat diukur tetapi hanya
dapat di amati.
Pada Tumbuhan ditandai dengan ……
kemampuan tumbuhan menghasilkan
gamet, bunga atau buah yang merupakan
tanda kedewasaannya.
PERBEDAAN ANTARA
PERTUMBUHAN DENGAN
PERKEMBANGAN
• Pertumbuhan
• Perkembangan
dapat diukur secara
tidak dapat
kwantitatif karena
dinyatakan secara
mudah diamati,
kwantitatif, melainkan
secara kwalitatif
• ada perubahan
karena terjadi
jumlah dan ukuran
perubahan
menuju
• dapat dinyatakan
tingkat kedewasaan
dengan angka,
/pematangan
grafik, dsb.
organisme.
• Pertumbuhan dan
perkembangan merupakan
dua proses yang berjalan
secara simultan (bersamaan).
PROSES SELANJUTNYA
• Diferensiasi merupakan proses
pertambahan jenis dan fungsi sel.
• Organogenesis proses pembentukan
organ organ tubuh.
PERTUMBUHAN TANAMAN
PERKECAMBAHAN
• Diawali dengan berakhirnya masa dormansi.
• Diteruskan dengan peristiwa imbibisi.
• Masuknya air akan menginduksi enzim yang
berperan sebagai biokatalisator.
• Awal perkecambahan mulai berjalan.
• Jika tumbuhan telah menghasilkan daun,
proses fotosintesis akan berlangsung.
• Energi yang dihasilkan dari fotosintesis
akan digunakan untuk pertumbuhan dan
berkembang.
BIJI DAPAT BERKECAMBAH
KARENA MEMILIKI EMBRIO
• Bagian-bagian embrio terdiri dari:
Akar lembaga ( radikula ).
Daun lembaga ( kotiledon ).
Batang lembaga ( kaulikulus).
AKAR LEMBAGA
(radikula)
• Akan tumbuh menjadi akar.
• Akan tumbuh menembus kulit biji.
• Pada tumbuhan gramineae diselubungi
oleh sarung akar lembaga (koleoriza).
DAUN LEMBAGA
• Merupakan daun pertama.
• Memiliki fungsi :
* tempat penimbunan makanan.
* untuk fotosintesis.
* alat pengisap makanan untuk embrio.
BATANG LEMBAGA
• Terdiri dari :
Epikotil (ruas batang diatas daun
lembaga), akan tumbuh menjadi
batang.
Hipokotil (ruas batang dibawah daun
lembaga), akan tumbuh menjadi akar.
PERKECAMBAHAN DAPAT
DIBEDAKAN MENJADI DUA
• Perkecambahan epigeal (kotiledon
terangkat keatas permukaan tanah).
• Perkecambahan hipogeal (kotiledon
tetap tinggal didalam tanah).
Proses Perkecambahan Biji
Perkecambahan Epigeal
Kecepatan
Waktu
Proses Perkecambahan dimana kotiledon terangkat
kepermukaan tanah. Pertumbuhan paling cepat terjadi
pada saat awal-awal pertumbuhan
Proses Perkecambahan Biji
Perkecambahan Hipogeal
Kecepatan
Waktu
Perkecambahan dimana kotiledon tetap di bawah tanah.
Pertumbuhan paling cepat terjadi pada awal pertumbuhan
PERTUMBUHAN
• Pertumbuhan primer.
(ujung akar dan ujung batang)
• Pertumbuhan sekunder.
(aktifitas kambium dan hanya terjadi pada
gymnospermae dan dikotil).
1. Pertumbuhan Primer
• Terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem
primer,
• Berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan
seperti akar dan batang.
Embrio memiliki 3 bagian penting :
a. tunas embrionik yaitu calon batang dan daun
b. akar embrionik yaitu calon akar
c. kotiledon yaitu cadangan makanan
Daerah pertumbuhan pada akar dan batang berdasar aktivitasnya
tcrbagi menjadi 3 daerah
a. Daerah pembelahan
Sel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik)
b. Daerah pemanjangan
Berada di belakang daerah pembelahan
c. Daerah diferensiasi
Bagian paling belakang dari daerah pertumbuhan. Sel-sel mengalam
diferensiasi membentuk akar yang sebenarnya serta daun muda dan
tunas lateral yang akan menjadi cabang.
TITIK TUMBUH AKAR
•
TITIK TUMBUH BATANG
2. Pertumbuhan Sekunder
• Merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan
kambium gabus.
• Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil, gymnospermae
dan menyebabkan membesarnya ukuran (diameter) tumubuhan.
• Mula-mula kambium hanya terdapat pada ikatan pembuluh, yang disebut
kambium vasis atau kambium intravasikuler. Fungsinya adalah
membentuk xilem dan floem primer.
• Selanjutnya parenkim akar/batang yang terletak di antara ikatan
pembuluh, menjadi kambium yang disebut kambium intervasis.
• Kambium intravasis dan intervasis membentuk lingkaran tahun
bentuk konsentris.
FAKTOR – FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN
DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
• Faktor internal, (faktor dalam).
* genetik, (faktor hereditas).
* fisiologi, (hormon dan vitamin).
• Faktor eksternal, (faktor luar).
* temperatur, chy matahari, nutrisi,
ph, air, dan oksigen.
Faktor Internal
1.Genetik (hereditas)
Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang
terdapat dalam sel makhluk hidup. Gen bekerja untuk
mengkodekan aktivitas dan sifat yang khusus dalam
pertumbuhan dan perkembangan
2. Fisiologis (Hormon dan Vitamin)
Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu
molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian
tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang
dipengaruhinya.
HORMON TUMBUHAN
Terdapat 2 kelompok hormon yaitu
a. Hormon pemicu pertumbuhan (auksin, Giberelin dan
sitokinin)
b. Hormon penghambat pertumbuhan (asam absisat,
gas etilen, hormon kalin dan asam traumalin
• Auksin hormon pertumbuhan memacu
pemanjangan sel.
• Gibberelin sinergis dengan auksin memacu
perkembangan dan perkecambahan embrio,
serta memperbesar buah, pembungaan, dan
mengakhiri dormansi biji. Gibberelin
pertamakali diisolasi pada jamur Gibberela
fujikuroi.
• Sitokinin berperan dalam pembelahan sel
(sitokinesis).
• Etilen ( C2H2) memacu pemasakan buah dan
kerontokan daun.
• Asam absisat (ABA) senyawa inhibitor
(penghambat) yang bekerja antagonis
dengan auksin dan gibberelin, berperan
dalam proses penuaan dan gugurnya daun.
• Kalin berperan dalam proses organogenesis
tumbuhan, terdiri dari:
@ rizokalin memacu pembentukan akar.
@ kaulokalin memacu pembentukan batang.
@ filokalin memacu pembentukan daun.
@ anthokalin memacu pembentukan bunga.
• Asam traumalin berperan dalam proses
regenerasi sel saat tumbuhan terluka.
VITAMIN TUMBUHAN
Secara umum vitamin berperan dalam
proses pembentukan hormon dan
berfungsi sebagai kofaktor
(komponen non protein pengaktif
enzim.
•
•
•
•
•
Riboflavin ( vitamin B 12 )
Askorbat ( vitamin C ).
Tiamin ( vitamin B 1 ).
Piridoksin ( vitamin B 6 ).
Asam nikotin.
FAKTOR EKSTERNAL
• Temperatur.
mempengaruhi respirasi, fotosintesis, dan transpirasi
tumbuhan.
• Cahaya matahari. diperlukan untuk proses
fotosintesis.
Chy mthr juga mempengaruhi pertumbuhan, jika chy
kurang akan mengalami etiolasi, jika cukup akan
tumbuh normal.
. Ketersediaan Air
. Keadaan Tanah
FOTOPERIODISME PADA
TUMBUHAN
• Short-day plant berbunga jika lama
pencahayaan lebih pendek dari
kegelapan. ( Aster, krisan, dahlia).
• Long-day plant berbunga jika lama
pencahayaan lebih panjang dari
kegelapan. (bayam, kentang, gandum).
• Neutral-day plant tidak terpengaruh
oleh lama (periode) penyinaran (bunga
matahari, kapas, mawar).
Ketersediaan Air
• Air penting dalam menjaga tekanan
turgor dinding sel.
• Sebagai pelarut.
• Menentukan laju fotosintesis.
• Tranportasi unsur hara.
• Mengedarkan hasil fotosintesis.
Kondisi Tanah
• PH yang bagus adalah PH netral (6,8 – 7,2).
• Oksigen : Tanah sekitar akar memerlukan
aerasi yang bagus untuk mendapatkan oksigen
yang cukup, (meningkatkan respirasi akar).
• Nutrisi : Unsur makro (diperlukan jml besar).
(C, H, O, N, S, P, K, Mg).
Unsur mikro (diperlukan jml kecil).
(Fe, Cu, Zn, Mo, Br, Cl).
FASE-FASE PERKEMBANGAN TANAMAN
Secara umum, Pertumbuhan dan perkembangan tanaman terbagi atas 4
(empat) fase :
1 Fase Embryonis
2 Fase Muda (Juvenil/Vegetatif)
3 Fase Dewasa (Mature/Reproduktif/Generatif)
4 Fase Menua dan Aging (Senil/Senescence)
Fase Embryonis
Fase embryonis dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embryo,
yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan
pembelahan sel, sesudah itu terjadi pengembangan sel.
Fase embryonis tidak terlihat senyara nyata (tidak tergambar dalam kurve)
dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji.
Fase Muda (Juveni//Vegetatif)
Fase muda dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh
menjadi bibit dan dicirikan oleh pembentukan daun-daun yang
pertama dan berlangsung terus sampai masa berbunga dan
atau berbuah yang pertama.
Dewasa ( Mature/Reproduktif//Generatif )
• Ditunjukkan oleh tanda-tanda adanya transisi bertahap pada
morfologi, laju tumbuh, dan kapasitas pembungaan
• Dimulainya pembentukan bagian-bagian bunga dan dihentikannya
pembentukan organ-organ vegetatif
• Terjadi penghambatan (dan akhirnya penghentian) organ-organ
vegetatif karena assimilat terutama ditujukan bagi perkembangan
organ-organ reproduksi
• Tunas vegetatif maupun perakaran akan terhambat pertumbuhannya.
Menua dan Aging ( Senil/Senescence )
• Pada fase ini terjadi perombakan secara alamiah sebagian
atau keseluruhan tubuh tanaman sehingga kegiatan
fungsionalnya hilang
• Terjadi penurunan aktivitas dan fungsi organ-organ yang
berperan dalam proses penyusunan bahan organik
• Bahan-bahan yang mengalami deteriorasi adalah khlorofil,
protein, RNA, lemak, fotosintesis, respirasi dinding sel, serta
organel
Contoh: 1) berkurangnya kandungan khlorofil akibat proses
penuaan daun; 2) berkurangnya kandungan protein karena
ditranslokasikan ke luar dari daun tua menuju daerah atau
bagian yang aktif tumbuh dan berkembang.
Fase Pertumbuhan Tanaman Padi
Fase vegetatif, terdiri dari:
Tahap Perkecambahan benih (germination)
Tahap Pertunasan (seedling stage)
Tahap Pembentukan anakan (tillering stage)
Fase Reproduktif, terdiri dari:
Tahap Inisiasi Bunga / Primordia (Panicle Initiation)
Tahap Bunting (booting stage)
Tahap Keluar Malai (heading stage)
Tahap Pembungaan (flowering stage)
Fase Pemasakan / Pematangan, terdiri dari:
Tahap matang susu ( Milk Grain Stage )
Tahap gabah ½ matang (dough grain stage)
Tahap gabah matang penuh (Mature Grain Stage)
TUGAS
Jelaskan tentang Titik tumbuh Tanaman
dan teorinya!
Di kumpul Paling lambat tanggal 27
Nopember 2012 saat perkuliahan
METABOLISME TANAMAN
Metabolisme adalah proses biokimia yang
diawali dengan pengambilan zat dari
lingkungan, kemudian diolah untuk
menghasilkan energi dan diakhiri dengan
pembuangan zat sisa atau zat yang sudah tidak
dimanfaatkan
Pada tumbuhan proses metabolisme meliputi
kegiatan fotosintesa, transportasi, respirasi
dan ekskresi
Metabolisme terdiri dari Anaboslime
dan Katabolisme
FOTOSINTESIS
Faktor yang menentukan kecepatan fotosintesis
adalah: cahaya, air, dan karbondioksida.
1. Fosforilasi Siklik
2. Fosforilasi nonsiklik
RESPIRASI
Respirasi berasal dari kata latin yaitu respirare yang
artinya bernafas.
Reaksi respirasi merupakan reaksi katabolisme yang
memecah molekul-molekul gula menjadi molekul
anorganik berupa CO2 dan H2O
Secara umum, reaksi respirasi dituliskan sbb:
C6H12O6 + O2 → 6CO2 + H2O + energi
Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia
ATP untak kegiatan kehidupan, seperti
sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.
Penggolongan Respirasi
Respirasi dapat digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan
ketersediaan O2 di udara, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.
Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan O2 dari
udara.
Prosesnya meliputi :
• Absorbsi oksigen,
• Memecah senyawa organik, misal glukosa (KH) menjadi senyawa yang
lebih sederhana (CO2 & H2O),
• Membebaskan energy. Sebagian energi dipakai untuk proses
kehidupan,sebagian hilang sebagai panas.
• Membebaskan CO2 dan H2O
Respirasi anaerob merupakan proses repirasi yang berlangsung tanpa
membutuhkan O2. Respirasi anaerob sering disebut juga dengan nama
fermentasi.
Manfaatnya dalam penyimpanan biji-bijian (jagung, padi, biji
bunga matahari), dan buah-buahan yang berdaging seperti buah
apel & peer dapat bertahan berbulan-bulan di dalam
penyimpanan, dengan pengurngan atau penghilangan O2, dan
hanya terdapat H & N.
Hasil respirasi anaerob pd tanaman tingkat tinggi adalah asam sitrat,
asam malat, asam oksalat, asam susu.
Manfaat Respirasi Bagi Tumbuhan
- Pemecahan senyawa organik, menghasilkan senyawa-senyawa asam amino
untuk protein; nukleotida untuk asam nukleat; dan prazat karbon untuk
pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom), lemak, sterol, karotenoid,
pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu
lainnya, yang berfungsi sebagai ”Building Block” (pembentuk tubuh).
- Sedangkan energi yang dihasilkan dapat digunakan untuk mensintesis
molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi
1. Ketersediaan substrat
Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan
respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebliknya bila substrat
yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat.
2. Ketersediaan Oksigen
Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi,
namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masingmasing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada
tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di
udara tidak banyak mempengaruhi laju respirasi, karena
jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berrespirasi
jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara.
3. Suhu
Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait
dengan faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan
meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10oC, namun hal ini
tergantung pada masing-masing spesies.
4. Tipe dan umur tumbuhan
Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolsme,
dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda
pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi
yang lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ
tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan.
PENGATURAN PERTUMBUHAN
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan
dikendalikan beberapa golongan zat yang secara umum dikenal
sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon.
Berapa ahli berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa
hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh
individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat
tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen,
diberikan dari luar sistem individu).
Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur
tumbuh (bahasa Inggris plant growth regulator).
Hormon tumbuhan dihasilkan sebagai respon terhadap
berbagai faktor lingkungan kelebihan nutrisi, kondisi
kekeringan, cahaya, suhu dan stress baik secara kimia maupun
fisik. Oleh karena itu ketersediaan hormon sangat
dipengaruhi oleh musim dan lingkungan.
Hormon tumbuhan (phytohormones) secara fisiologi adalah
penyampai pesan antar sel yang dibutuhkan untuk mengontrol
seluruh daur hidup tumbuhan, diantaranya perkecambahan,
perakaran, pertumbuhan, pembungaan dan pembuahan.
Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah membantu
peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat
sintetis yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon
alami.
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan
berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan memicu
terbentuknya hormon tumbuhan
Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah
gen yang semula tidak aktif akan mulai berekspresi.
Prekursor merupakan bahan awal untuk
membentuk bahan definitif.
Pada umumnya dikenal lima kelompok hormon
tumbuhan: auksin, sitokinin, giberelin, etilen, dan
inhibitor.
Namun demikian menurut perkembangan riset
terbaru ditemukan molekul aktif yang termasuk zat
pengatur tumbuh dari golongan polyamines seperti
putrescine, spermine dan spermidine.
Tugas
Jelaskan tentang sejarah penemuan dan
fungsi/peran fisiologis dari:
a. Auksin
b. Sitokinin
c. Giberelin
d. Etilen
e. inhibitor
Hardcopy dikumpulkan paling lambat 27
November 2012, sedangkan softcopy diemail ke [email protected] paling lambat
26 November 2012.