1. Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tumbuhan
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Faktor-faktor tersebut dapat dikelompokkan menjadi 2, yaitu faktor internal dan faktor eksternal.
a. Faktor Internal
Faktor internal merupakan faktor yang berasal dari tumbuhan itu sendiri.
1.) Hormon
Hormon tumbuhan (disebut juga fitohormon) adalah zat kimia yang berperan dalam proses pertumbuhan tumbuhan. Fitohormon mempengaruhi bentuk tumbuhan, pembentukan biji, dan pembentukan organ-organ tumbuhan. Ada 5 kelas utama dalam hormon tumbuhan yaitu:
a.) Asam absisat (ABA), berperan dalam dormansi kuncup dan gugurnya daun-daun.
b.) Auksin, terdapat di meristem apikal dan berperan dalam pertumbuhan memanjang. Auksin menyebabkan terjadinya dominasi apikal.
c.) Sitokinin, berperan mempercepat pembelahan sel dan dominasi apikal.
d.) Etilen, terdapat pada buah yang sudah tua. Berperan dalam pemasakan buah.
e.) Giberelin, berperan dalam pembelahan dan pemanjangan sel (tetapi tidak pada akar). Giberelin dimanfaatkan untuk menghasilkan buah yang lebih besar.
Selain hormone-hormon yang telah disebutkan di atas, ada pula hormon lain yang juga dihasilkan tumbuhan yaitu:
a.) Kalin, yang dapat dibedakan menjadi empat:
(1) Kaulokalin, merangsang proses pembentukan batang.
(2) Rizokalin, merangsang proses pembentukan akar.
(3) Filokalin, merangsang proses pembentukan daun.
(4) Antokalin, merangsang proses pembentukan bunga.
b.) Asam traumalin, berperan dalam memperbaiki bagian tubuh tumbuhan yang rusak.
2.) Hereditas
Tumbuhan yang secara keturunan tinggi akan cenderung untuk tumbuh tinggi pula. Sedangkan tumbuhan yang secara keturunan pendek akan cenderung untuk tumbuh pendek.
b. Faktor Eksternal
Faktor eksternal merupakan faktor yang berasal dari luar tumbuhan tersebut, meliputi cahaya, suhu, kelembaban, dan nutrisi.
1.) Cahaya
Cahaya merupakan sumber energi dalam fotosintesis. Tanpa cahaya, tumbuhan tidak akan mampu berfotosintesis dengan baik dan menyebabkan tumbuhan terganggu pertumbuhannya. Cahaya juga merupakan faktor penghambat pertumbuhan. Hormon auksin menjadi tidak aktif ketika ada cahaya. Hal ini menyebabkan tumbuhan yang ditanam di tempat terkena cahaya matahari menjadi lebih pendek dibandingkan tumbuhan yang ditanam di tempat gelap. Kekurangan cahaya pada saat perkecambahan akan menyebabkan gejala etiolasi di mana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat tetapi lemah dan berwarna kuning pucat.
Selain itu cahaya juga mempengaruhi arah tumbuh tumbuhan. Peristiwa ini dikenal sebagai fototropisme. Tumbuhan akan tumbuh mengikuti arah datangnya cahaya. Hal ini ada kaitannya dengan kerja hormone auksin.
Dan secara garis besar dibedakan kriteria penyinaran cahaya matahari ke dalam empat kelompok.
a.) Sinar kuat, berarti sinar matahari penuh atau 100% tidak ada penghalang/ peneduh, ini ada di daerah tropis.
b.) Agak teduh, intensitas sinar matahari 50-100%. Adanya peneduh, kalau berupa tirai sehingga masih ada celah antara untuk masuknya cahaya yang cukup. Peneduh yang berupa pohon biasanya pohon yang menpunyai daun majemuk yang tipis seperti: flamboyan, sengon, petai, petai cina, asam, pinus, dan lain-lain.
c.) Setengah teduh, intensitas cahaya yang menjadikan keadaan setengah teduh menggambarkan kondisi cahaya matahari yang masuk sebesar 50%. Biasanya digunakan tirai kain, plastik bening disemprot cat putih susu, dapat pula dipakai tirai bamboo.
d.) Teduh sekali, suatu keadaan dimana sinar matahari tidak diterima langsung oleh tanaman, tetapi sinar diperoleh dari difraksi/ pemancaran diffuse. Di sini intensitas cahaya matahari besarnya kurang dari 5%.
Berdasarkan ekologinya terhadap penerimaan cahaya, tanaman diklasifikasikan sebagai berikut.
a.) Heliofit, yaitu tanaman yang tumbuh baik jika kena cahaya matahari penuh.
b.) Skiofit, yaitu tanaman yang tumbuh baik di intensitas cahaya yang lebih rendah.
2.) Suhu
Suhu optimum dibutuhkan untuk mengaktifkan enzim yang berperan dalam proses metabolisme.
3.) Kelembaban
Kelembaban berkaitan dengan air. Air sangat dibutuhkan dalam proses perkecambahan. Proses perkecambahan dimulai dengan adanya pristiwa imbisi yaitu masuknya air ke dalam biji sehingga menyebabkan biji membengkak kemudian pecah.
Kelembaban yang terlalu tinggi menyebabkan penguapan yang terjadi sedikit. Sehingga transpor air lambat dan makanan lambat sampai ke tumbuhan. Akibatnya tumbuhan lambat tumbuh. Sebaliknya kelembaban yang terlalu rendah menyebabkan penguapan sangat banyak. Sehingga tumbuhan mengalami kekeringan.
Air mempunyai beberapa fungsi:
a) Daya pelarut unsur-unsur yang diambil oleh tumbuhan
b) Mempertinggi reaktivitas persenyawaan yang sederhana/kompleks.
c) Berperan dalam proses fotosintesis.
d) Penyangga tekanan di dalam sel yang penting dalam aktivitas sel tersebut.
e) Mengabsorbsi temperatur dengan baik/ mengatur temperatur di dalam tumbuhan.
f) Menciptakan situasi temperatur yang konstan.
Air di dalam tanah dalam keadaan seimbang dengan di dalam tumbuhan. Masuk dan keluarnya air dari dalam tubuh tumbuhan ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor ekologis.
4.) Nutrisi
Nutrisi merupakan bahan baku dalam proses fotosintesis. Tanpa nutrisi yang cukup, tumbuhan akan sulit tumbuh dengan baik. Nutrisi terdapat di dalam tanah sebagai medium tumbuh tumbuhan. Nutrisi dapat dibedakan menjadi makronutrien dan mikronutrien. Makronutrien dibutuhkan dalam jumlah banyak sedangkan mikronutrien hanya dibutuhkan dalam jumlah sedikit.
Defisiensi Tumbuhan karena Kekurangan Unsur Makro
Unsur | Fungsi | Gejala Defisiensi |
Karbon (C) Oksigen (O) Hidrogen (H) | Bahan dasar untuk fotosintesis | Pertumbuhan terhambat Metabolisme terhambat Tumbuhan akan mati |
Nitrogen (N) | Komponen protein, asam nukleat, koenzim, dan klorofil | Pertumbuhan terhambat, daun muda berwarna kuning pucat, daun tua berwarna kuning dan gugur (klorosis). |
Sulfur (S) | Komponen sebagian asam amino | Daun berwarna hijau pucat atau kekuningan, pertumbuhan lambat. |
Kalium (K) | Mengaktifkan enzim, mengatur keseimbangan kelarutan air, dan mempengaruhi osmosis | Pertumbuhan lambat, daun yang tua menggulung dan bercak-bercak, tepi daun hangus, tumbuhan menjadi lemah dan mudah roboh. |
Kalsium (Ca) | Menguatkan dinding sel | Daun tidak terbentuk, tunas ujung mati, pertumbuhan akar terhambat. |
Fosfor (P) | Komponen asam nukleat (penyusun DNA dan RNA), fosfolipid (penyusun membran sel), dan ATP | Berkas pembuluh berwarna keunguan, pertumbuhan terhambat, buah dan biji yang dihasilkan sedikit. |
Magnesium (Mg) | Komponen klorofil akan mengaktifkan beberapa enzim | Klorosis, daun berguguran, pembelahan sel terganggu. |
Defisiensi Tumbuhan karena Kekurangan Unsur Mikro
Unsur | Fungsi | Gejala Defisiensi |
Klor (Cl) | Mengatur pertumbuhan akar dan batang, mengatur fotolisis | Layu, klorosis, beberapa daun mati |
Besi (Fe) | Mengatur sintesis protein dan transport electron | Klorosis, daun terbentuk jalur-jalur berwarna kuning serta hijau pada rumput-rumputan |
Boron (B) | Mengatur perkecambahan, pembuangan, pembuahan, pembelahan sel, dan metabolism nitrogen | Pertumbuhan tunas terhenti, cabang lateral (samping) mati, daun menebal dan keriting serta rapuh |
Mangan (Mn) | Sintesis klorofil dan pengaktifan koenzim | Berkas pembuluh berwarna gelap, tetapi warna daun memutih dan gugur. |
Seng (Zn) | Mengatur pembentukan auksin, kloroplas dan amilum, serta komponen | Klorosis, daun berwarna merah tua, akar abnormal |
Tembaga (Cu) | Komponen beberapa enzim | Klorosis |
Molibdenum (Mo) | Koenzim untuk sintesis nitrogen | Daun hijau pucat dan menggulung |
Jika ditinjau suatu kecambah muda biasanya hanya punya berat kering akar tidak lebih dari 85% dari berat kecambah. Sehingga volume daerah yang diduduki jadi lebih besar bahkan jauh lebih besar disbanding dengan volume yang ada di atas tanah. Akibat tersebarnya sistem perakaran maka ada hubungan erat antara tanah dan akar tanaman tersebut. Sifat-sifat tanah ini juga berubah-ubah dan perubahan ini sangat kompleks. Oleh karena hubungan timbale baik yang sangat erat ini maka antara tanaman itu sendiri dengan tanahnya akan berpengaruh satu sama lain. Dikatakan hubungan kompleks karena bukan tanah itu sendiri yang mempengaruhi, tetapi ada faktor lain yang bekerja, sehingga terbentuklah hubungan timbal balik tadi. Misalnya, air dalam tanah dan mikroorganisme. Meskipun demikian kita dapat banyak menguasai tanah sebagai tempat tanaman hidup. Dalam keadaan ekstrem maka faktor tanahpun sukar diubah-ubah sehingga memerlukan tindakan lain misalnya dengan jalan pengairan dan pemupukan.
Tanaman terhadap reaksi tanahnya, menurut Warning (1895), dibagi menjadi:
a.) Oxilophyta : tanaman yang tumbuh pada tanah-tanah yang bereaksi asam
b.) Halophyta : tanaman yang tumbuh pada tanah-tanah yang berkadar garam
Tinggi
c.) Psamophyta : tanaman yang dapat hidup baik pada tanah pasir
d.) Litophyta : tanaman yang dapat hidup pada permukaan batu-batuan
e.) Chosmophyta : tanaman yang dapat hidup di antara retak-retak batu1. Perencanaan Percobaan
Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dapat dilakukan percobaan. Untuk melakukan percobaan perlu disusun rencana penelitian. Rencana penelitian meliputi melakukan identifikasi variabel, merumuskan latar belakang masalah, menentukan manfaat penelitian, merumuskan tinjauan pustaka ( tinjauan teoritis), menentukan hipotesis (untuk penelitian yang memiliki hipotesis), dan melakukan metode penelitian.
a. Variabel, adalah faktor yang berpengaruh, yang memiliki nilai dan dapat dirubah. Variabel meliputi:
1) Variabel bebas, adalah faktor yang dibuat bervariasi.
2) Variabel terikat, adalah faktor yang muncul akibat variable bebas.
3) Variabel kontrol, adalah faktor lain yang ikut berpengaruh, yang dibuat sama dan terkendali.
b. Tinjauan pustaka, berisi teori dan hasil penelitian terdahulu berkaitan dengan masalah yang akan diteliti.
c. Hipotesis, adalah suatu dugaan yang merupakan jawaban sementara terhadap masalah sebelum dilakukan pembuktian. Hipotesis ada dua macam, yaitu:
1) Hipotesis alternatif, adalah dugaan yang menyatakan ada pengaruh.
2) Hipotesis nol, adalah dugaan yang menyatakan tidak ada pengaruh.
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menyusun hipotesis, yaitu:
1) disusun dalam kalimat pertanyaan
2) ada keterkaitan antara dua variabel atau lebih
3) dilandasi dengan hasil studi kepustakaan yang mendalam
d. Metode penelitian menguraikan cara melakukan penelitian. Langkah-langkah metode penelitian:
1) perumusan definisi operasional variabel
2) rancangan penelitian
3) penentuan populasi dan sampel
4) penentuan alat dan bahan
5) persiapan langkah-langkah penelitian
6) rancangan analisis data
7) penyusunan jadwal penelitian
8) pengumpulan data
9) deskripsi data, interpretasi data serta pengujian hipotesis
10) penyusunan pembahasan hasil penelitian
11) penyusunan kesimpulan dan saran
12) penyusunan daftar pustaka
2. Pelaksanaan Percobaan
Percobaan berikut ini ditujukan untuk mengetahui dan membuktikan adanya pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.
Judul penelitian : Pengaruh pupuk urea terhadap pertumbuhan tanaman jagung.
Permasalahan : Adakah pengaruh pupuk urea terhadap pertumbuhan tanaman
jagung.
Kerangka berpikir : Pupuk urea mengandung unsur nitrogen. Nitrogen merupakan unsur
yang dibutuhkan tumbuhan sebagai pembentuk protein dan enzim.
Dengan demikian, jika nitrogen terpenuhi maka pertumbuhan
tanaman akan subur dan jika kurang pertumbuhannya akan
terhambat.
Hipotesis : Pemberian pupuk nitrogen dapat meningkatkan pertumbuhan
tanaman jagung.
Variabel-variabel
a. Variabel bebas : banyaknya pupuk urea yang diberikan di setiap tanaman, misalnya
0 gram, 2 gram, 4 gram, 6 gram, 8 gram, 10 gram (satu kontrol dan 5
Perlakuan).
b. Variabel terikat : pertumbuhan tanaman jagung, salah satu indikatornya adalah tinggi
tanaman jagung.
c. Variabel kontrol : tanah, air, cahaya, kualitas biji jagung, kelembaban, cahaya, dan suhu,
semuanya dibuat sama.
