4.dda_pertumb_prod_2015.pdf

7/26/2019 4.DDA_PERTUMB_PROD_2015.pdf

1/10

Nihla Farida: DDA_Pertumbuhan & Produksi Tanaman_KSP_2015 1

IV. PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN

Keadaan hidup dari suatu organisme dicirikan oleh pertambahan berat dan

komleksitasnya secara sistematik. Demikian pula halnya dengan tanaman,pertumbuhanmencerminkan bertambahnya jumlah maupun ukuran sel penyusunorgan tanaman. Sedangkan produksisuatu tanaman ditentukan oleh kegiatan yangberlangsung di dalam sel dan jaringan tanaman, sehingga terjadi penumpukanfotosintat pada sel dan jaringan, baik pada akar, batang, daun, buah dan biji.

PERTUMBUHAN TANAMAN

Pertumbuhan diartikan sebagai penambahan ukuran tanaman yang tidakdapat balik (irreversible), yang mencerminkan pertambahan protoplasma

sebagai akibat dari pembelahan dan pembesaran ukuran sel (sampai batastertentu). Proses pembelahan sel menentukan dasar untuk pertumbuhan; akantetapi, pembelahan sel adalah proses yang diatur secara biokimia. Pertambahan

protoplasma berlangsung melalui suatu rentetan peristiwa-peristiwa dimana air,karbondioksida, dan garam-garam anorganik diubah menjadi bahan-bahan hidup.Namun sebenarnya perubahan yang terjadi pada tanaman tidak hanya karenaadanya pertambahan protoplasma, tetapi juga pola perubahan yang kompleks dalamsel yang kemudian dapat membentuk jaringan dan selanjutnya dapat menjadi organ

yang berbeda antara satu dan lainnya sehingga menjadi satu individu tanamandengan organ lengkap. Perubahan sel-sel hasil pembelahan menjadikelompok jaringan yang berbeda (mengalami diferensiasi), yang

terspesialisasi dan terorganisasi sedemikian rupa secara anotomi danfisiologi diartikan sebagaiperkembangan. Oleh karena itu, pertumbuhan danperkembangan merupakan proses yang saling berhubungan. Pembelahan sel dandiferensiasi yang teratur dan sistematis menjamin kesinambungan secara genetikdari semua sel dalam suatu organisme. Pertumbuhan dan perkembangan ditentukanoleh interaksi antara proses-proses yang diatur secara genetis dengan keadaanlingkungan langsung dari satu atau sekelompok sel.

Terminologi pertumbuhan, diferensiasi dan perkembangan menyangkut terbukaprogresifnya informasi genetika dalam hubungannya dengan isyarat lingkungan.Tanaman menerima berbagai stimulus internal dan eksternal yang kemudian

berinteraksi dengan informasi genetika, yang kemudian dapat merubah aktivitasmetabolisme dan mempengaruhi struktur metabolisme.

Pertumbuhan tanaman sangat terbatas pada daerah/bagian embrionik, yaitu bagianmeristem, tunas dan kambium. Batang dan akar memiliki meristem yang

bertanggung jawab untuk pertumbuhan panjang yang bersifat embrionik permanenuntuk jangka panjang. Pertumbuhan batang terjadi karena pembelahan danpemanjangan sel-sel kambium batang.

Pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman umumnya digunakan pula untukklasifikasi tanaman ke dalam golongan annual, biennial dan perennial. Tanamanannual (semusim/setahun) menyelesaikan siklus hidupnya dari biji hingga biji lagi,dalam satu musim. Biennial (dua musim) membutuhkan dua musim (dua tahun),sedangkan perennial (tahunan) membutuhkan bertahun-tahun untuk dewasa, dan


2/10


setelah reproduksi tetap melanjutkan pertumbuhan dan bereproduksi lagi padatahun-tahun berikutnya.

Tipe pertumbuhan batang utama tanaman ada dua yaitu tanaman dengan tipepertumbuhan indeterminatejika batang utama selalu bersifat vegetatif, bunganyamuncul dari tunas ketiak (axillary buds). Pucuk tanaman selalu tumbuh terus jika

kondisi lingkungan baik, misalnya tanaman anggur, keluarga mentimun, dan kacangpolong (peas). Golongan tanaman determinate batang utama dan cabang-cabangnya berhenti tumbuh ketika fase pembungaan mulai, akibatnya pertumbuhantinggi juga terhenti, misalnya tanaman jagung, tomat, cabai, dan sebagian kacang-kacangan dll.

Pengukuran Pertumbuhan

Pertumbuhan tanaman diukur berdasarkan perubahan panjang/tinggi, volume, beratbasah dan berat keringnya. Metode tsb tidak selalu memuaskan, karena tidakmencerminkan tingkat/laju pertumbuhan pada fase/umur tertentu. Pengukuranpertumbuhan tanaman kemudian dikembangkan dengan beberapa instrument yaitu:

the relative growth rate (RGR), mengukur peningkatan ukuran relative per unitinterval waktu, memiliki dua unsur: net assimilation rate (NAR) dan leaf arearatio (LAR). NAR adalah tingkat penambahan berat kering per unit waktu per unit

luas daun, yang menggambarkan jumlah produk fotosintesis yang masuk ke dalammaterial. LAR adalah rasio luas daun terhadap berat kering yang menggambarkanbagian tanaman yang melaksanakan fotosintesis. Kombinasi keduanya memberikan

gambaran pertumbuhan relatif dalam satuan waktu.

Faktor Internal yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tanaman

1. Genetik. Kerangka genetik pada tanaman dikumpulkan ketika zigot dibentukdari penyatuan gamet jantan dan gamet betina. Informasi genetika diduplikasi

dan diteruskan melalui sel-sel hasil pembelahan. Sejalan dengan makin besarnya

tanaman hingga dewasa, beberapa gen mengalami aktivasi dan yang lainnyamengalami deaktivasi. Gen-gen tertentu langsung bekerja pada sintesa enzim-enzim yang mengkatalisa proses reaksi biokimia yang dibutuhkan untukpertumbuhan dan diferensiasi.

2. Zat Pengatur Tumbuh (Growth Regulators/Hormones). Hormon adalahsenyawa alamiah ataupun artificial yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman.ZTP ini berpartisipasi pada pengontrolan pertumbuhan dan diferensiasi baikkarena oleh pengaruh genetik maupun lingkungan. Ada lima jenis hormontumbuhan yang utama, yang berperan mempercepat pertumbuhan ataumenghambat pertumbuhan, tergantung pada lokasi dimana bekerjanya dankadarnya, yaitu auxin, cytokinin, gibberellins, asam absisat dan ethylene.

Auxin mempengaruhi pertumbuhan tanaman dalam hal pemanjangan

(pembesaran) sel, fototropism dan geotropism, dominansi apical, absisi, inisiasidan perkembangan bunga, inisiasi akar, pembentukan dan perkembangan buah,umbi dan umbi lapis, serta perkecambahan biji.

Gibberellins mempengaruhi pembelahan dan pemanjangan sel yangmenyebabkan ruas batang memanjang, anti kerdil (dwarf reversing),mempengaruhi perkembangan tanaman khususnya yang dikendalikan oleh suhudan cahaya seperti dormansi, perkecambahan dan perkembangan buah.


3/10


Cytokininemempengaruhi pembelahan dan pemanjangan sel, diferensiasi sel,fase pembungaan dan pembentukan buah, serta menghambat penuaan (delaysenescence).

Ethylene merupakan hormon berbentuk gas, pada kadar yang tinggi akanmenginduksi absisi dan penuaan daun, bunga dan buah.

Asam absisat (ABA) biasanya berinteraaksi dengan hormon lainnya di dalamtubuh tanaman, sifat kerjanya berlawanan dengan promosi pertumbuhan, lebihbersifat menghambat daripada menstimulasi. ABA mempromosi dormansi biji,

absisi daun dan buah, namun pada kondisi stress air membantu menekantranspirasi di daun melalui pengaruh promosi penutupan stomata daun.

Faktor Eksternal yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tanaman

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman dipengaruhi oleh komponen fisik, biologidan kimia di lingkungan. Factor yang jumlah/kadarnya di bawah optimum (deficient)akan menjadi factor pembatas pertumbuhan tanaman.Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah:

- cahaya yang mencakup kuantitas, kualitas dan durasi cahaya- temperatur (minimum, maksimum dan optimum)- gas terutama CO2dan O2- polusi udara- air / kelembaban- nutrisi/hara esensial (makro dan mikro)

faktor eksternal ini akan dibahas pada Bab Faktor Lingkungan Tanaman.

Dasar-dasar Pertumbuhan Tanaman di Dalam Sel

Ada empat hal yang menjadi dasar pertumbuhan tanaman pada tingkat sel: (1)absorpsi dan translokasi zat hara ataupun fotosintat (nutrisi anorganik dan organik),

(2) fotosintesis, (3) metabolisme, dan (4) respirasi.1.Absorpsi dan Translokasi

Sel dapat dipandang sebagai suatu massa protoplasma yang dikelilingi oleh suatumembran dengan permeabilitas yang berbeda sehingga memungkinkan lewatnya airdan hara tetapi menghambat lewatnya molekul-molekul besar yang kompleks hasilsintesa di dalam sel misalnya sukrosa (gula). Gerakan molekul-molekul zat melewatimembran permeable secara selektif dikenal dengan diffusi. Cairan bergerak darilarutan yang kadar zat terlarutnya rendah (cairan yang lebih murni) ke arah larutanyang kadar zat terlarutnya tinggi (kurang murni, contoh larutan gula) atau dengankata lain cairan bergerak dari daerah yang potensial airnya tinggi ketempat yang potensial airnya rendah. Akan tetapi sel-sel hidup mampu untuk

menumpuk ion-ion tertentu dalam jumlah banyak melalui proses difusi langsung,dikenal dengan istilah pengambilan aktif (active uptake), misalnya pada prosesabsorpsi air dan hara dari larutan tanah oleh akar-akar tanaman. Proses ini

memerlukan energi, yang disediakan oleh proses respirasi.

Kemampuan molekul-molekul untuk bergerak ke luar masuk sel-sel tanaman,berkaitan dengan ukuran molekul-molekul tsb, kelarutan lemaknya, muatan ion, danpermeabilitas membran. Dengan demikian molekul-molekul besar yang kompleksyang dibentuk di dalam sel cenderung untuk tetap tinggal dalam sel.


4/10


Translokasi merupakan gerakan zat-zat anorganik dan organik yang terlarut, darisatu bagian tanaman ke bagian tanaman lainnya. Pada tanaman tingkat tinggi,pengangkutan zat-zat yang terlarut kebanyakan berlangsung dalam sistemjaringan yang jelas, dalamjumlah yangbanyak, dan secara cepat. Gerakanini umumnya satu arus dengan dua arah, yaitu air dan hara terlarut bergerak dari

akar ke atas melalui jaringan xilem, sedangkan gula yang terbentuk bergerakmeninggalkan daun melalui floem. Gerakan air dari akar ke atas berkaitan eratdengan penguapan air di daun via stomata yang terbuka (transpirasi). Karena sel-sel daun kehilangan air memyebabkan terjadinya defisit tekanan difusi dan menarikair dari jaringan xilem. Unsur-unsur xilem membentuk tabung yang berhubungandari akar sampai ke daun, tegangan ini ditularkan ke sel-sel akar, mengakibatkanbertambahnya penyerapan air (absorpsi).

Laju transpirasi dipengaruhi oleh posisi lubang stomata, serta suhu dan kelembaban

sekeliling. Terbukanya stomata merupakan suatu proses mekanik yang diatur olehturgor sel-sel penjaga pada stomata. Keadaan turgor yang menyebabkan stomataterbuka akan terjadi terutama jika sel-sel penjaga mengandung banyak air, hal

sebaliknya jika kandungan air sel-sel penjaga menurun.

Gerakan dari gula terjadi di dalam floem, yang terlaksana akibat bertambahnyakonsentrasi osmotik dalam sel-sel mesofil daun, yang disebabkan oleh konsentrasitinggi fotosintat yang menumpuk pada sel-sel tsb. Senyawa gula ini lalu bergerak kepembuluh-pembuluh tapis dalam phloem. Perbedaan konsentrasi gula inimenghasilkan aliran tekanan yang memindahkan gula ke tempat-tempat lain. Gulaini dipergunakan oleh sel-sel yang menerimanya untuk respirasi agar tenaga (ATP)

tersedia untuk aktivitas sel, untuk pertumbuhan, ataupun untuk disimpan sebagaicadangan makanan.

2. Fotosintesis

Fotosintesis adalah suatu proses pembentukan karbohidrat (gula) yang kaya energidalam tanaman yang menggunakan karbondioksidadari udara/atmosfir dan airdaridalam tanah dengan bantuan sinar matahari dan khlorofil. Proses pada tanamanyang paling menakjubkan adalah perubahan energi cahaya menjadi energi kimiayang tersimpan dalam bentuk gula di dalam sel-sel. Proses inilah yang membedakantumbuhan dengan hewan dan manusia.

Fotosintesis berlangsung karena adanya 2 pigmen yaitu klorofil a (C55 H72 O6 N4

Mg) dan klorofil b (C55H70 O6 N4 Mg) di dalam kloroplast sel-sel hidup. Cahayamenggalakkan proses pengadaan energi yang akan digunakan untuk sintesamakromolekul (karbohidrat) dalam sel. Rentetan reaksi fotosintesis dapatdigolongkan atas reaksi cahaya (memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak

memerlukan cahaya). Pada reaksi cahaya yang berlangsung di thylakoid, terjadibeberapa proses yaitu: penangkapan energi cahaya oleh klorofil, energi ini dipakai

untuk pemecahan molekul air (fotoliosa air) menjadi hidrogen dan oksigen: (2H2O 4H++ O2). Hidrogen membawa energi cahaya, ditangkap oleh penerima hidrogenNADP yang kemudian menjadi NADPH, reaksi ini dikenal dengan reaksi Hill.Sedangkan oksigen dilepas dalam bentuk gas ke atmosfer. Energi cahaya digunakanpula untuk pengubahan ADP menjadi ATP (disebut fotofosforilasi) denganpenambahan satu gugus fosfat (P) ketiga, dan merupakan perubahan energi cahaya


5/10


ke energi kimia. Gabungan antara reaksi Hill dan fotofosforilasi dikenal sebagaireaksi cahayadari fotosintesis. Reaksi ini tidak dipengaruhi oleh suhu.

Reaksi gelap dipengaruhi oleh suhu dan sangat ditentukan oleh kegiatan enzim. Padareaksi ini, energi yang ada pada atom hidrogen (hasil fotolisa air) ditransfer olehakseptor H yaitu NADPH dengan bantuan ATP ke asam organik untuk membentuk

karbohidrat yang mengandung energi tinggi. Sederhananya, reaksi gelap merupakanreaksi reduksi dimana terjadi penambahan elektron dan atom hidrogen (H) ke karbondioksida (CO2) yang berakhir dengan tebentuknya unit gula. Suatu zat yangterbentuk pada awal sintesa adalah persenyawan tiga karbon berisi fosfat, yaitu 3phosphoglyceric acid (3 asam fosfogliserat). Dua gugus dari senyawa ini membentuk

satu atom gula berkarbon 6, selanjutnya menjadi karbohidrat berupa sukrosaataupunpatidalam kloroplast. Ringkasan reaksi fotosintesa sbb :

2 H2O 2 NADPH2+ O2 (reaksi Hill)

CO2+ 2 NADPH2+ O2 2 NADP + 2 H2+ CO + 2O2(reaksi gelap)

Reaksi Hill + reaksi gelap = 2 H2O + CO2 CH2O + H2O + O2, jika reaksi dikalikan

6 akan menjadi:2 H2O + CO2 C6H12O6+ 2 H6O + 6 O2(fotosintesis)

Perbandingan antara jumlah klorofil dalam proses fotosintesa dengan jumlah molekulCO2yang difiksasi selama reaksi gelap dapat ditentukan dengan jumlah klorofil yangterlibat dalam reduksi molekul CO2. Angka ini disebut unit klorofil. Hasil penelitianmenggambarkan bahwa dibutuhkan 250 butir molekul klorofil untuk setiap molekulCO2 yang difiksasi.

3. Metabolisme

Metabolisme merupakan suatu proses penyusunan /sintesa bahan organik(anabolisme) dan perombakan bahan organik (katabolisme). Anabolisme dapat

dibedakan atas dua macam yaitu:Pertama, metabolisme karbohidrat tanaman hijau. Contohnya sintesa bahan

organik pada proses fotosintesis yang melibatkan air, hara, CO2, dan cahaya (telahdibahas di atas). Dari pecahan senyawa karbon yang dibentuk oleh fotosintesis

dan adanya hara anorganik yang diabsorpsi dari media tumbuh amaka tanaman akanmensintesa (menghasilkan) senyawa protein, sterol, minyak esensial, alkaloid,pigmen, vitamin, hormon, dll. Suatu tanaman dibudidayakan karena kemampuannya

mensintesa salah satu atau beberapa senyawa kompleks seperti disebut di atas,yang sebenarnya dibutuhkan tanaman itu sendiri, tetapi manusiapunmembutuhkannya untuk berbagai keperluan dalam kehidupannya.

Kedua, metabolisme nitrogenyang sangat dipengaruhi oleh lingkungan tanaman

seperti kesuburan tanah dan pemupukan yang dapat menyediakan ion-ion nitrat danamonium sebagai sumber nitrogen. Sedangkan khusus untuk tanaman legumataupun beberapa tanaman tertentu lainnya, sintesa nitrogen sangat ditentukan olehbakteri pasangannya (simbion-nya) yang melakukan pengikatan nitrogen. Nitrogendiperlukan untuk sintesa asam amino, yang selanjutnya asam-asam amino inibergabung membentruk protein melalui sederetan reaksi kompleks yang diatur oleh

asam nukleat (DNA dan RNA) dalam sel. Tempat sintesa protein meliputi jaringanmuda (meristematik) seperti pada ujung batang, akar, tunas, pada kambium dan alatpenimbum cadangan makanan yang sedang berkembang. Selain itu terjadi pula


6/10


pada daun hijau karena memiliki rangka karbon dan N anorganik yang tersedia.Protein daun keadaannya berubah terus (dinamis) karena bila daun dalam keadaankurang menguntungkan atau tua (senescence) maka proteinnya akan terurai menjadisenyawa N sederhana, mudah larut, transportable sehingga dapat untuk sintesaasam amino lain lagi di daun muda atau organ lain dari tanaman tsb.

Metabolisme karbohidrat dan metabolisme nitrogen pada tanaman salingberhubungan erat, kedua proses tsb sangat dipengaruhi oleh perubahan besar padalingkungan tanaman seperti pemupukan N berat, berkurangnya intensitas cahaya,kekeringan atau kelebihan air (tergenang). Pengaruhnya tercermin pada perubahanpola pertumbuhan, perkembangan dan produksi tanaman.

Sedangkan perombakan bahan organik yang terbentuk pada proses fotosintesamerupakan proses katabolisme (contohnya respirasi). Anabolisme dan katabolismemerupakan dua peristiwa yang pada dasarnya sangat berkaitan, yang satu denganyang lain saling bergantungan.

4. Respirasi

Untuk menjalankan aktivitas kehidupan dalam sel diperlukan energi. Energi yangada dalam ikatan kimia pada gula (karbohidrat, bisa juga pada lemak) harusdibebaskan terlebih dahulu agar menjadi energi yang siap pakai. Respirasi adalahsuatu proses metabolisme tanaman untuk memperoleh energi siap pakai, dengancara menggunakan oksigen dalam pembakaran senyawa makro molekul sepertikarbohidrat, lemak dan protein. Hasil respirasi adalah tenaga dan sisanya adalahkarbondioksida, air dan sejumlah elektron. Secara sederhana, respirasi merupakankebalikan dari fotosintesis.

Pembakaran gula secara biologi ini merupakan suatu rentetan dari reaksi-reaksibiokimia yang rumit, yang melibatkan banyak enzim. Dari reaksi yang panjang tsb

dihasilkan energi dalam bentuk ATP, yaitu sebesar 38 mol ATP (setara dengan 675

kalori) per mol glukosa. Gambar berikut merupakan simplisasi peoses respirasi padasenyawa makromolekul.

Senyawa makromolekul Teroksidasi

e-(NADH + H+)

Oksigen Air

Jika senyawa makromolekul adalah glukosa, maka reaksi adalah :

enzimC6H12O6+ 6 O2 6 H2O + 6 CO2+ energi (ATP) + panas

Oksigen merupakan senyawa yang baik untuk direduksi oleh elektron karenamempunyai electrical potential (E0) positif dan besar. E0 merupakan suatu ukurankekuatan untuk melakukan oksidasi dan reduksi. Nilai E0 oksigen adalah +0.82,

sedangkan senyawa makromolekul umumnya negatif. Semakin besar perbedaan E0yang ada, semakin besar energi yang dihasilkan. Disamping O2 itu mudah didapatdan selalu ada tersedia dalam jumlah besar di udara, yaitu kira-kira 20,1%.


7/10


Langkah dari gula dengan atom karbon 6 ke karbondioksida, menyangkut perubahanderivat fosfat dari gula ke asam piruvat dengan 3 karbon. Langkah ini dikenaldengan glikolisis. Selanjutnya asam piruvat dirubah menjadi airdan karbondioksida,yang merupakan respirasi aerob. Ini menyangkut ikut sertanya sejumlah asam-asamorganik tanaman dalam suatu lingkaran deretan langkah yang dikenal dengan siklus

Krebs atau lingkaran asam sitrat.

Respirasi dalam sel tanaman dibedakan atas dua macam, yaitu :- Respirasi aerob, yaitu respirasi yang menggunakan sumber oksigen dari udara

bebas.- Respirasi anaerob, yaitu respirasi yang tidak memerlukan oksigen dari udara

bebas, tetapi oksigen dari dalam jaringan tanaman atau dari prosesmetabolisme lainnya. Respirasi ini disebut juga fermentasi, walaupun tidaksemua fermentasi itu anaerob. Pada respirasi anaerob ini, asam piruvat

dirubah menjadi alkoholatau asam susu.

Laju respirsi tergantung pada banyak faktor, terutama suhu dan aktivitaspertumbuhan tanaman. Laju terbesar dalam jaringan yang sedang cepat tumbuh,dan terkecil di jaringan yang sedang dorman (tidur). Sedangkan suhu, setiapkenaikan 100C terutama pada darah antara 50C - 350C akan menyebabkan kenaikanlaju respirasi sebesar dua kali lipat. Selain itu laju respirasi juga ditentukan olehtersedianya oksigen, substrat (makromolekul: gula, lemak, protein) dan umursertakondisi seldan jaringan.

Fase Pertumbuhan Tanaman

Ada dua fase pertumbuhan dan perkembangan tanaman: vegetatif dan generatif,yang dapat terjadi secara terpisah ataupun overlapping, tergantung species dancultivar tanaman.- Fase vegetatif :merupakan fase pembentukan organ akar, batang dan daun.

Fase ini berhubungan dengan tiga proses penting yaitu pembelahan sel (celldivision), perpanjangan sel (cell elongation) dan tahap pertama dari diferensiasisel.

Pembelahan sel, tujuannya untuk pembentukan sel-sel baru. Kegiatan ini

memerlukan karbohidrat dalam jumlah besar untuk penyusunan dinding-dindingsel yang umumnya dari selulose, dan untuk pembentukan protoplasma yangkebanyakan dari gula. Pembelahan sel terjadi pada jaringan-jaringan yang

muda(meristematis) mis. pada titik-titik tumbuh di batang, ujung akar dankambium, sehingga jaringan tsb harus dilengkapi dengan nutrisi yang dibentuk,hormon dan vitamin untuk menjamin kontinuitas pembentukan sel-sel baru.

Perpanjangan sel terjadi pada sel-sel yang baru terbentuk, untuk proses ini

membutuhkan air yang banyak, hormon tertentu yang membantu perentangandinding sel, dan adanya gula. Daerah pemanjangan sel berada dibelakang daerahtitik tumbuh (apikal meristem). Setelah sel memanjang dan membesar, sel akanmemiliki vakuola-vakuola besar yang mampu mengabsorpsi air dalam jumlah yangcukup besar, dan dengan bantuan hormon tertentu sel-sel menjadi memanjang.Selain itu, dengan adanya penumpukan selulosa menyebabkan dinding sel

bertambah tebal.

Tahap pertama diferensiasi sel merupakan pembentukan jaringan, terjadi padajaringan-jaringan primer, memerlukan karbohidrat untuk penebalan dinding sel


8/10


pelindung dan untuk perkembangan pembuluh kayu pada akar dan batang. Jadi,pembentukan, pembesaran sel-sel baru dan penebalan jaringan sebenarnyamerupakan mengembangkan batang, daun dan sistem perakaran. Dengandemikian, selama fase vegetatif, karbohidrat yang dibentuk pada fotosintesissangat banyak digunakan, dan hanya sedikit yang tersisa untuk disimpan.

- Fase reproduksi : Fase ini dimulai ketika pembentukan organ generatif yaitukuncup bunga, selanjutnya menjadi bunga, buah dan biji, atau pada periodeterjadinya pembesaran dan pendewasaan struktur penyimpanan makanan padaakar ataupun batang berupa umbi, rimpang, carang dsb. Pada fase inipembentukan sel-sel baru relatif sedikit, tetapi terjadi pendewasaan jaringan,

penebalan serabut-serabut pada jaringan, pembentukan hormon-hormon untukperkembangan primordia bunga, perkembangan kuncup bunga menjadi bunga,lalu buah dan biji; perkembangan alat-alat penyimpanan cadangan makanan, dan

pembentukan koloid-koloid hidrofilik yang dapat menahan air. Jadi pada fasereproduktif terjadi penimbunan (penyimpanan) sebagian besar dari karbohidratyang dibentuk pada fotosintesis.

Perimbangan fase-fase vegetatif dan generatif/reproduktif

Ada tiga kemungkinan yang dapat terjadi:- Fase vegetatif lebih dominan dari fase generatif, jadi lebih banyak terjadi

pertumbuhan dan perkembangan akar, batang dan daun dari padapembentukan bunga, buah dan biji ataupun organ penyimpanan karbohodratlainnya. Ini artinya penggunaan karbohidrat (fotosintat) lebih banyak daripadayang disimpan. Tanaman sangat vigorous (kuat/kekar). Keadaan ini baik jikabagian tanaman yang bernilai ekonomi adalah organ vegetatifnya, halsebaliknya jika yang dipanen organ generatifnya.

- Fase generatif lebih dominan daripada fase vegetatif, ini terjadi jika

karbohidrat lebih banyak dipakai untuk pembentukan organ reproduktifdaripada untuk perkembangan sel-sel pembentuk akar, batang dan daun(organ vegetatif). Tanaman kurang vigorous, pembungaan dan pembuahancepat. Keadaan ini tidak selalu baik karena batang sangat diperlukan untukmendukung buah, tetapi karena hanya sedikit batang yang terbentuk makatidak mampu mendukung buah yang banyak.

- Kedua fase relatif seimbang, penggunaan dan penumpukan karbohidrat

seimbang. Pertumbuhan tanaman sedang, perkembangan bunga dan buahtidak tertekan. Jadi memungkinkan tanaman memiliki pertumbuhan vegetatifyang sedang tetapi berbuah banyak.

PRODUKSI TANAMAN

Produksi tanaman berkaitan dengan eksploitasi respon morfologi (sturuktural) danfisiologi (fungsional) keadaan lingkungan (tanah dan udara) untuk memberikanproduksi yang tinggi per unit luas lahan. Produksi tanaman menyediakan panganbagi manusia dan hewan, serta serat untuk sandang. Oleh sebab itu, sangat pentinguntuk meningkatkan produksi tanaman per satuan unit luas lahan yang ada. Padadasarnya, tanaman dengan tingkat pertumbuhan yang baik akan memberi hasilpanen tinggi pula.


9/10


Potensial produksi tanaman (dalam bentuk biji) adalah berat biji per unit lahan yangditentukan oleh ketersediaan cahaya (fotosintesis) dan keadaan genetika tanamanpada kondisi pertumbuhan optimum tanpa gangguan gulma, hama dan penyakit.Produksi tsb merupakan hasil efisiensi penangkapan cahaya, efisiensi konversicahaya yang ditangkap menjadi biomass (karbohidrat) dan jumlah partisi karbohidrat

ke biji (Stephen P. Long et all, 2006).

1. Hasil Bahan Kering tanaman

Produksi tanaman merupakan resultante dari proses fotosintesa, penurunan asimilatkarena respirasi, dan translokasi bahan kering (dry matter) ke dalam hasil tanaman.Peningkatan produksi berbanding lurus dengan peningkatan pertumbuhan relatif danhasil bersih fotosintesis. Pertumbuhan berhubungan langsung dengan luas daun,berat daun spesifik, dan asimilat per unit daun. Peningkatan komponen tsb akanmeningkatkan hasil yang diperoleh. Peningkatan total bahan kering dicapai dapatdengan mengoptimalkan indeks luas daun (Leaf Area Index = LAI) dan derajatfotosintesis tiap satuan luas daun. LAI merupakan jumlah luas daun setiap satuan

luas lahan, sedangkan derajat fotosintesis adalah tingkat/level fotosintesis.Pertambahan luas daun sangat penting karena pengaruhnya terhadap total produksi

bahan kering dapat mencapai 70%, sedangkan sumbangan tingkat fotosintesishanya 30%. Hasil bahan kering meningkat sejalan dengan meningkatnya LAI sampaiLAI optimum, selanjutnya hasil bahan kering akan menurun dengan meningkatnyaLAI kalau kegiatan fotosintesis berjalan pada kecepatan yang sama. Berbedadengan respirasi, kegiatan respirasi dapat terus meningkat walaupun hasil bahankering menurun.

Hasil bahan kering belum cukup untuk menilai keberhasilan suatu pertanaman kalautidak dihitung indeks panen (IP) atau Harvest Index. IP adalah perbandinganantara panen ekonomi (berat kering bagian yang bernilai ekonomi) dengan panen

biologi (berat kering keseluruhan bagian tanaman). Atau dengan persamaan := (panen ekonomi : panen biologi) x 100%.

Nilai IP yang mendekati 1 atau 100% menunjukkan tanaman tsb sangat efisienproses pertumbuhannya, artinya translokaasi fotosintat ke organ tumbuhan yang

bernilai ekonomi sangat tinggi.Untuk mencapai jumlah hasil yang besar harus diusahakan agar pertumbuhan bagiantanaman yang mempunyai nilai ekonomi meningkat, yang dapat dicapai juga bila

hasil bersih fotosintesis cukup tersedia untuk pertumbuhan.

2.

Peningkatan Efisiensi Fotosintesis

Peningkatan hasil dapat dicapai dengan meningkatkan NAR (Net Assimilation Rate),

menurunkan tingkat respirasi, dan meningkatkan efisiensi translokasi asimilat. Halini dalam prakteknya dapat diupayakan melalui perbaikan pola usaha tani a.l.persiapan lahan yang baik, penanaman benih bermutu dan yang mempunyai nilaiNAR tinggi, pengaturan jarak tanam, pemupukan yang berimbang, pengairan yangcukup, pengendalian organisme pengganggu (jika ada). Hasil bahan kering tanamanhampir 90% dibentuk dari fotosintesis. Parameter yang digunakan untukmenghitung efisiensi fotosintesis adalah NAR, RGR (Relative Growth Rate) dan SLW(Specific Leaf Weight). Peningkatan NAR akan mengakibatkan RGR juga meningkatkarena kegiatan fotosintesa mempunyai hubungan positif dengan kedua parameter


10/10


tsb. Hubungan yang positif juga tejadi antara NAR dan SLW. SLW sifatnya lebihstabil pada berbagai kondisi iklim, dan relatif konstan pada berbagai musim. NilaiSLW yang tinggi dapat juga mencerminkan kandungan total N tiap satuan luas daun.

=============================

SOAL:1. a. Jelaskan dengan singkat perbedaan antara pertumbuhan dan perkembangan

tanaman. Bagaimanakah saling keterkaitan antara kedua proses tersebutdalam kehidupan tanaman.

b. Proses (a) absorpsi translokasi air dan hara, (b) fotosintesis dan translokasihasil fotosintesis, serta (c) respirasi merupakan proses-proses dasar dalamkehidupan tanaman. Ketiga proses tersebut satu sama lainnya salingberkaitan/mendukung dan sangat menentukan tingkat pertumbuhan danproduksi tanaman. Jelaskan bagaimanakah saling keterkaitan antara ketigaproses tersebut sehingga menentukan pertumbuhan dan produksi tanaman!

2. a. Fase kehidupan tanaman terbagi atas fase vegetatif dan fase generatif

(reproduksi). Jelaskan perbedaan utama antar kedua fase tersebut! Jelaskanpula kemungkinan yang dapat terjadi baik terhadap aspek pertumbuhanmaupun produksi tanaman jika fase vegetatif lebih dominan dari pada fasegeneratif.

b. Produksi tanaman dinyatakan sebagai hasil bahan kering tanaman (crop drymatter) yang ditentukan oleh indeks luas daun (Leaf Area Index), sedangkantingkat keberhasilan budidaya dihitung berdasarkan Indeks Panen (HarvestIndex). Jelaskan tentang hal tersebut!

****&&&***

4.dda_pertumb_prod_2015.pdf

Documents