disini

PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN
Bahan Kuliah Dasar Agronomi
6/27/2011 1

Lingkup Bahasan dan TIK
• Lingkup Bahasan:
• pertumbuhan dan perkembangan, fotosintesis,
respirasi, peran beberapa zat pengatur
tumbuh, dominansi fase pertumbuhan
• TIK :
• setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa
mampu menjelaskan definisi, proses, dan
faktor-faktor yang mempengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan tanaman
serta dominansi pertumbuhan vegetatif dan
generatif
• Pertemuan : 2 x 100 menit
6/27/2011 2

Pertumbuhan :
o
pertambahan ukuran yang tidak dapat balik
o
o
(benih kecambah tanaman muda tanaman dewasa)
pertambahan protoplasma (jumlah dan isi sel) : akibat
pertambahan ukuran dan jumlah sel
dicerminkan penambahan bobot bahan kering
Perkembangan :
o
adanya diferensiasi (perubahan morfologis dan fungsi),
suatu perubahan dalam tingkat lebih tinggi lebih
kompleks
Pertumbuhan dan perkembangan didukung oleh :
pembelahan sel
pembesaran atau pemanjangan sel
pematangan sel
6/27/2011 3

DASAR-DASAR PERTUMBUHAN TANAMAN
DI DALAM SEL
• Pertambahan protoplasma berlangsung melalui suatu
rentetan peristiwa perubahan air, CO 2 , dan garam-
garam anorganik menjadi bahan-bahan hidup
• Peristiwa dalam sel (metabolisme) mencakup :
o pembentukan karbohidrat (fotosintesis)
o absorpsi dan translokasi air, nutrisi dan fotosintat
o proses perolehan energi (respirasi)
• Energi kimia yang diperlukan didapatkan dari proses
respirasi
6/27/2011 4

FOTOSINTESIS
Fotosintesis : rentetan rekasi yang terintegrasi dan kompleks; bentuk
singkatnya : 12 H 2 O + 6 CO 2 C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 H 2 O
Reaksi
Fase cahaya
Reaksi Hill
NADP NADPH2
Fotofosporilasi : ADP ATP
Reaksi
Fase gelap
Reaksi Blackman
Fiksasi CO 2
Pembentukan C 6 H 12 O 6
Tipe lintasan
Fotosintesis
Tan C3
Tan C4
Tan CAM
6/27/2011 5

Struktur tanaman
C3
C4
CAM
Sukulensi
tidak
tidak
ada
Kloroplas pada sel
seludang
Tidak ada
Ada
Tidak ada
Retikulum mesofil
dan sel seludang
Tidak ada
Ada
Tidak ada
Lokasi fiksasi CO2
Kloroplas
sel mesofil
Kloroplas sel
mesofil dan
seludang
Kloroplas sel
mesofil
•Enzim fiksasi CO2
•Hasil antara
•Suhu optimal
•Fotorespirasi
•Ttk kompensasi CO2
•Cahaya
•Net fotosintesis
(mg/CO2/dm2/jam)
RUDB c-ase
PGA
25 o C
ada
50 ppm
2000 luk
15-40
PEP
as malat
35 o C
tidak
5-5050 ppm
cahaya penuh
= C3: malam hari
As organik
sedikit
6/27/2011 6

Faktor-faktor yang mempengaruhi
fotosintesis:
• Intensitas cahaya
• Air
• Kandungan CO2 udara
• Aparatus fotosintesis: kloroplas, klorofil
• Unsur hara: N, P, Fe, Mg
6/27/2011 7

RESPIRASI
• Proses untuk memperoleh energi dari bahan-bahan
organik
• secara sederhana merupakan reaksi kebalikan dari
fotosintesis
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 H 2 O + 6 CO 2 + energi
• Proses respirasi merupakan reaksi pemecahan molekul
secara bertahap
• glikolisis : gula 6 C gula 3 C
• siklus Krebs
• oksidasi terminal
• Senyawa bahan baku respirasi
• Karbohidrat, asam lemak, asam amino, asam nukleat
6/27/2011 8

RINGKASAN PROSES RESPIRASI
As lemak
Pati
As amino
Glukosa
Glikolisis
Respirasi anaerobs
Asam Piruvat
Sikuls
Kreb’s
Asetal
dehida
Alkohol
O 2
CO 2
Respirasi aerobs
Oksidasi terminal
6/27/2011 9

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Respirasi
• Umur jaringan : jaringan muda vs tua
• Suhu : suhu tinggi atau rendah(ingat peran
Q10)
• Oksigen : aerob vs anaerob (terutama di
daerah perakaran)
• Ketersediaan karbohidrat dan bahan
cadangan lainnya
• Kondisi sel dan jaringan
6/27/2011 10

Lintasan Metabolisme dalam Tanaman dan Produk yang
Dapat Dipanen
steroid
Senyawa berisi N
terpenoid
ASAM
AMINO
Protein
Asam nukleat
lipida
piruvat
glukosa
pektin
resin
Sikuls
Kreb’s
sukrosa
pati
gom
Fragmen C
dari fotosintesis
Air dan
unsur hara
Flavonoid
Alkoloid
6/27/2011 11

• Absorpsi
Absorpsi dan Translokasi
• difusi (gerakan molekul zat terlarut)
• osmosis (gerakan larutan hara melalui membran)
• aliran massa (contoh pemupukan)
• pengambilan aktif (perlu energi ATP dari repirasi)
• Kemampuan molekul untuk ke luar masuk sel
• ukuran molekul
• kelarutan lemaknya : susunan membran sel
• muatan ion (monovalen atau polivalen)
• permeabilitas membran sel
6/27/2011 12

Translokasi
• Translokasi : gerakan zat-zat organik dan anorganik
yang terlarut, dari satu bagian tanaman ke bagian
lainnya :
pengangkutan air dan hara melalui xilem, sedangkan
hasil fotosintesis diangkut melalui floem
• Laju translokasi dipengaruhi oleh
• keadaan membuka-menutupnya menutupnya stomata
• suhu
• kelembaban udara
• aliran udara (angin)
6/27/2011 13

PERKEMBANGAN TANAMAN
• Menyangkut:
• Diferensiasi, yang ditunjukkan oleh ordo
perubahan yang lebih tinggi (meristem
menjadi kotiledon, bakal daun dll)
• spesialisasi secara anatomik dan fisiologik
• Diferensiasi ditentukan oleh peran gen
tertentu dalam sel termasuk keterlibatan fito-
hormon.
• Interaksi potensi genetik dan lingkungan sel
masing-masing
6/27/2011 14

Fitohormon
• Zat-zat organik yang dibentuk oleh tanaman tsb
(endogen) yang aktivitasnya masih dapat dirasakan
pada tempat yang jauh dari tempat asalnya dibentuk
Fitohormon terpenting :
• kelompok auksin
• kelompok sitokinin
• kelompok giberelin
• etilen
• asam absisat
• Pengelompokan didasarkan atas persamaan struktur
molekul dan efek fisiologisnya, namun fungsinya
saling tumpang tindih dan ada interaksinya
6/27/2011 15

• PGR (plant growth regulator) mencakup yang alami
dan yang disintesis (tiruan ataupun kreasi) yang
mem-pengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
(merangsang/menghambat)
• Kelompok Auksin
Kelas pertama yang ditemukan :
IAA = asam indol asetat (Indolaceticacid)
Fungsi
• hormon perangsang pertumbuhan
• pemanjangan sel
• pengubahan plastisitas dinding sel
• fototropisme
Cara mengukur (bioassay)
• pemanjangan koleoptil oats yang tumbuh dalam gelap
• derajat pembengkokan batang kapri yang terbelah
memanjang
6/27/2011 16

Zat lain yang penting
• IBA = Indolbutyricacid
• Asam gibberelin (GA)
• kelompok sedikitnya 45 senyawa terpenoid dekat
• Fungsi :
• pembesaran sel
• pembelahan sel pada daerah meristem subapikal
• mempengaruhi pertumbuhan yang dikendalikan suhu
dan periode cahaya :
• dormansi benih dan tanaman
• perkecambahan
• pembentukan bunga dan buah
• membalik kekerdilan
6/27/2011 17

• Sitokinin :
• kelompok zat kimia yang mempengaruhi secara
tegas pembelahan sel (kinetin, BA, 2ip, zeatin,
PBA)
• kebanyakan berupa purin
• Sitokinin dan auksin beriteraksi
mempengaruhi diferensiasi :
• auksin tinggi sitokinin rendah - pertumbuhan akar
• auksin rendah sitokinin tinggi - pertumbuhan
tunas
• auksin = sitokinin - tidak ada diff.
• Biji (air kelapa, jagung) dan sel tumor tinggi
kandungan sitokininnya.
6/27/2011 18

• Etilen
• pematangan buah
• penyeragaman pembungaan
• perubahan sex pada bunga
• kelayuan bunga potong
• Asam absisat
• atau dormin
• senyawa penghambat alami
• mempengaruhi dormansi benih dan mata tunas
• absisi daun
• mempercepat pembungaan
• efek ABA dibalik oleh GA dan sitokinin
6/27/2011 19

• Zat penghambat
• alami dan sintetik
• Maleichydrasil : menghambat pertunasan onion
dan kentang - mengkerdilkan tanaman
• Phosphon atau CCC dan Chlormequat untuk
memendekkan batang, tetapi pembungaan tetap
(pada krisan)
• Daminozide : dapat menekan sintesis GA
6/27/2011 20

FASE-FASE PERTUMBUHAN DAN
KARBOHIDRAT
• Fase vegetatif dan Fase reproduktif adalah
peristiwa yang tidak terputus dan bisa
overlapping
• Pada Fase vegetatif karbohidrat digunakan
untuk pertumbuhan
• Pada fase reproduktif karbohidrat disimpan
(ditimbun) dan tanaman tsb menyimpan
sebagian besar karbohidrat yang dibentuknya
6/27/2011 21

PERIMBANGAN FASE-FASE VEGETATIF-
REPRODUKTIF
VEGETATIF
REPRODUKTIF
(1)
(3)
Fase vegetatif
dominan thd fase
reproduktif
(2)
Tak satupun Fase
dominan
Seimbang
Fase reproduktiff
dominan thd fase
vegetitif
6/27/2011 22

PERIMBAGAN FASE VEGETATIF - REPRODUKTIF
DAN TIPE PERTUMBUHAN
(1) Tanaman basah yang sampai di panen memerlukan dominan
fase vegetatif (Vr-Vr) Vr)
(2) Tanaman berbatang basah yang memerlukan suatu dominansi
fase veg selama tahap pertama hidupnya, dan dominansi dari
fase reproduktif selama fase akhir hidupnya Vr - vR
(3) Tanaman berbatang basah yang tidak memerlukan dominansi
dari kedua fase Vr - VR (seimbang)
(3) Tanaman berkayu yang memerlukan suatu dominansi dari fase
veg selama bagian pertama dari tiap musim dan dominansi
fase reproduktif selama bagian terakhir dari musim itu
Vr VR vR Vr vR - dst
6/27/2011 23