Makalah Biologi tentang PERTUMBUHAN dan PERKEMBANGAN pada makhluk hidup

Ditulis oleh Muhammad Rofiudin Selasa, Oktober 31, 2017

Di Indonesia terdapat jenis-jenis tumbuhan yang beraneka ragam. Keadaan seperti iklim dan tanah sangat mendukung kelangsungan hidup beraneka tumbuhan tersebut. Oleh sebab itu kita wajib mensyukuri anugerah Tuhan ini.

Pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel pada suatu organisme. Pertumbuhan bersifat tidak dapat kembali (irreversible). Sedangkan, perkembangan merupakan proses untuk mencapai kematangan fungsi suatu organisme. Walaupun berbeda dari segi pengertian, namun kedua proses ini berjalan secara simultan atau pada waktu yang bersamaan dan saling terkait. Adapun perbedaannya terletak pada faktor kuantitatif dan kualitatif. Pertumbuhan dapat diukur secara kuantitatif karena mudah diamati, yaitu tejadi perubahan jumlah dan ukuran. Sebaliknya, perkembangan hanya dapat dinyatakan secara kualitatif karena terjadi perubahan fungsional dalam tubuh suatu organisme sehingga tidak dapat diamati.

Adapun rumusan masalah yang ada berdasarkan latar belakang di atas adalah sebagai berikut :

1. Pengertian pertumbuhan dan perkembangan?
2. Ada berapa jenis pertumbuhan pada tumbuhan? 
3. Faktor apa saja yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan?

Adapun yang menjadi tujuan  masalah dalam pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Menjelaskan pengertian pertumbuhan dan perkembangan.
2. Menjelaskan jenis-jenis pertumbuhan pada tumbuhan.
3. Menjelaskan faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan.

A.     Pertumbuhan Pada Tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan meru­pakan dua istilah yang berbeda maknanya, tetapi sepintas lalu kita mengalami kesulitan untuk membedakannya. Kedua istilah tersebut merupakan peristiwa biologis yang terjadi pada makhluk hidup yang senantiasa berbarengan dan saling melengkapi. Dalam kenyataannya kedua istilah tersebut sulit untuk dipisahkan. Kedua proses tersebut terjadi pada semua makhluk hidup. Namun, pola pertumbuhan dan perkembangan pada berbagai makhluk hidup berbeda. Banyak faktor yang mempengaruhi proses tersebut.

            Pertumbuhan merupakan proses per­tambahan ukuran (volume, massa, tinggi, atau panjang) yang bersifat kuantitatif artinya dapat dinyatakan dengan satuan bilangan.

            Perkembangan merupakan proses menuju kedewasaan pada makhluk hidup. Proses ini bersifat kualitatif, artinya tidak dapat dinyatakan dengan satuan bilangan. Seberapa dewasanya suatu makhluk hidup? Tak ada bilangan yang dapat membantu untuk memecahkannya. Suatu makhluk hidup dikatakan sudah dewasa, apabila alat perkembangbiakannya secara kawin telah berfungsi. Pada tumbuhan apabila telah mampu berbunga. Pada hewan apabila kelenjar kelaminnya telah mampu mengha­silkan sel kelamin.

Pada makhluk bersel satu, pertum­buhannya ditandai dengan bertambahnya volume sel tubuhnya, sedangkan pada makhluk bersel banyak ditandai dengan bertambahnya ukuran (besar) dan jumlah sel. Pada tumbuhan berbiji yang ber­kembang biak secara kawin, kehidupannya selalu diawali dari satu sel, yaitu selzigot. Zigot terbentuk dari hasil pembuahan sel kelamin betina oleh sel kelamin jantan.

            Zigot sebagai hasil pembuahan akan membelah menghasilkan embrio. Selanjutnya embrio akan berkecambah menghasilkan individu muda. Dalam perkecambahan tersebut sel-sel embrio membelah. Proses ini menghasilkan banyak sel dengan bentuk, letak dan fungsi, struktur dan susunan biokimianya berbeda.

            Perubahan yang tampak beda tahapan­nya tidak hanya sekadar bertambah selnya, tetapi organisasinya juga semakin kompleks. Sel membelah menghasilkan sekumpulan sel dengan fungsi dan bentuk yang sama, disebut jaringan embrional. Selanjutnya sel-­sel jaringan embrional menggandakan diri menghasilkan berbagai macam jaringan dengan fungsi dan struktur yang berbeda. Beberapa organ selanjutnya akan membentuk sistem organ dan akhirnya seluruh sistem organ akan bergabung dan berinteraksi membentuk tubuh. Proses perubahan yang terjadi selama masa pertumbuhan hingga terjadi organ-or­gan yang mempunyai struktur dan fungsi berbeda, disebut diferensiasi.

            Dari uraian tersebut tampak bahwa pertumbuhan dalam makhluk hidup akan senantiasa berjalan sejajar dan berdampingan dengan perkembangan.

            Pertumbuhan pada tumbuhan dibeda­kan menjadi dua, yaknipertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan ­primer terjadi sebagai hasil pembelahan sel-­sel jaringan meristem primer, sedangkan pertumbuhan sekunder merupakan hal aktivitas jaringan meristem sekunder.

Pertumbuhan primer terjadi pada embrio, ujung akar, dan ujung batang. Zigot sebagai hasil pembuahan sel telur oleh sel kelamin jantan akan tumbuh dan berkem­bang menjadi embrio. Kumpulan sel yang membentuk embrio ini disebut jaringan embrional atau jaringan meristem.

Embrio tersimpan dan terlindungi dalam biji. Zat makanan yang diperlukan embrio ini dipenuhi oleh cadangan makanan dalam biji, yang berupa keping atau kotiledon. Berdasarkan jumlah kepingnya, tumbuhan berbiji tertutup dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu tumbuhan yang hanya memiliki satu buah kotiledon, disebut ­monokotil, dan yang memiliki dua buah kotiledon disebut dikotil.

Jika biji berada pada lingkungan yang sesuai, embrio akan tumbuh dan berkem­bang diawali dengan perkecambahan. Setiap embrio memiliki tiga bagian penting, yang dapat dilihat jelas ketika mulai berkecambah. Ketiga bagian embrio tersebut adalah:

a)      Tunas embrionik yaitu calon batang  daun yang nantinya dapat tumbuh dan berkembang menjadi bunga dan buah,

b)      Akar embrionik yaitu calon akar, dan,

c)      Kotiledon, atau keping cadangan makan­an yang cukup untuk pertumbuhan dan perkembangan embrio hingga berbentuk daun. Sebelum terbentuk daun, tum­buhan belum mampu menyusun zat makanan sendiri. Walaupun demikian, pada beberapa jenis tumbuhan yang kotiledon kecambahnya berwama hijau, sehingga mampu melaksanakan foto­sintesis, tetapi umumnya relatif singkat.

Pada saat biji mulai berkecambah, jaringan meristem pada embrio terus tumbuh berkembang menghasilkan jaringan­ baru dengan tugas berbeda. Selan­jutnya berbagai organ jaringan akan mem­bentuk organ tubuh.

Pada awalnya organ yang terbentuk adalah akar, batang, dan daun, tetapi pada perkembangan selanjutnya akan terbentuk pula bunga, buah, biji, dan mungkin juga umbi. Bunga dan buah ini merupakan hasil modifikasi dari batang dan daun.

Setelah terbentuk tanaman muda, pertumbuhan selanjutnya ditentukan oleh aktivitas jaringan meristem yang terdapat pada titik tumbuh. Jaringan meristem primer pada ujung akar dan ujung batang, me­mungkinkan tumbuh bertambah tinggi atau panjang.

Pada bagian-bagian akar terjadi pertumbuhan. Namun, pertambahan panjang pada daerah data garis skala tidak sama. Ini menunjukkan bahwa kecepatan pertumbuhan pada berbagai bagian akar tersebut tidak merata. Bagian yang pertumbuhannya paling cepat adalah di daerah bagian belakang ujung akar. Makin jauh dari ujung pertum­buhannya semakin lambat. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa pada ujung akar tumbuhan biji terdapat tiga daerah pertumbuhan dan per­kembangan, yaitu daerah pembelahan, daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi.

Mengukur Kecepatan Pertumbuhan

Pertumbuhan adalah pertambahan volume, panjang, maupun massa yang bersifat ireversibel. Untuk mengukur kecepatan pertambahan tersebut dilakukan pengukuran, misalnya dengan menimbang untuk mengetahui pertambahan massa. Untuk mengetahui pertambahan panjang atau tinggi, biasa digunakan alat yang disebut busur tumbuh atauauksanometer.

Cara menggunakan busur tumbuh sebut adalah sebagai berikut :

1.      Ikatkan tali atau benang pada ujung batang tumbuhan dalam pot yang telah disiapkan. Lewatkan benang tersebut pada katrol yang ditempatkan tepat di atas tanaman tadi.

2.      Pada katrol tersebut tempatkan alat penunjuk yang dapat berputar mengikuti perputaran katrol.

3.      Pada ujung benang yang lain, ikatkan sebuah beban pemberat.

4.      Aturlah penunjuk pada benang katrol tadi agar bergerak sepanjang busur yang telah diberi skala.

5.      Setelah beberapa hari, amatilah pergeseran busur penunjuk. Hitunglah berapa pertambahan tinggi atau panjang batang tanaman tersebut.

Untuk mengukur kecepatan pertumbuh­an, dapat juga dengan menggunakan mistar. Dengan cara ini, di samping dapat menge­tahui kecepatan pertumbuhan, dapat diketahui pula bagian mana yang mengalami pertambahan panjang paling cepat.

Pada tumbuhan dikotil, di samping ada­nya jaringan meristem primer di ujung batang dan ujung akar, juga memiliki jaringan meristem sekunder, yaitu berupa kambium dan kambium gabus. Aktivitas jaringan meristem sekunder ini menyebabkan pertumbuhan sekunder, yakni bertambah besarnya organ tubuh tumbuhan.

Proses pertumbuhan sekunder adalah sebagai berikut: Mula-mula kambium hanya terdapat pada vasis atau ikatan pembuluh. Kambium imi disebut kambium vasis atau kambium intravaskuler. Fungsi kambium ini adalah keluar membentuk xilem, sedangkan ke dalam membentuk floem.

Pada perkembangan selanjutnya, pa­renkim batang atau akar yang terletak di antara vasis juga berubah menjadi kambium, disebut kambium intervasis. Akibat terbentuknya kambium intervasis yang bersam­bungan dengan kambium intervaskuler, maka kambium pada batang dikotil berbentuk lingkaran sempurna.

Pertumbuhan sekunder pada batang dan akar tumbuhan dikotil tidak berlangsung merata sepanjang tahun, tetapi hanya pada waktu air dan hara tanah cukup, yaitu pada waktu musim penghujan. Pada waktu musimkering atau kemarau, air dan hara tanah sangat kurang, sehingga pertumbuhan terhenti.          

Peristiwa tumbuh dan terhentinya pertumbuhan ini berlangsung sepanjang hidup tumbuhan tersebut. Akibatnya, pada penampang lintang akar dan batang tumbuhan dikotil, tampak adanya lingkaran konsentris yang menunjukkan pertumbuhan sekunder secara periodik. Lingkaran kon­sentris tersebut dinamakan lingkaran tahun.

Aktivitas kambium dalam membentuk xilem dan floem tidak seimbang dengan pertumbuhan kulit, yaitu pertumbuhan xilem dan floem lebih cepat. Hal ini mengakibatkan jaringan paling luar (epidermis dan korteks sebelah luar) pecah-pecah dan rusak. Akibat rusaknya jaringan pelindung ini akan mem­bahayakan jaringan di sebelah dalamnya. Untuk mengatasi hal tersebut, di sebelah dalam jaringan kulit, terbentuk kambium gabus atau felogen, yang akan membentuk felodenri ke arah dalam dan felem ke arah luar. Feloderm merupakan sel-sel hidup, sedangkan felem merupakan sel mati.

Terbentuknya jaringan gabus yang tidak tembus air dan udara, menyebabkan peredaran udara melalui epidermis batang terganggu. Untuk itu, pada beberapa tempat epidermis batang terbentuk celah gabus berbentuk lensa yang disebut lentisel.

B.     Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman merupakan hasil interaksi kompleks dua faktor, yaitu faktor dalam atau intern dan faktor luar atau ekstern.

Faktor intern adalah faktor yang berasal dalam tubuh tumbuhan sendiri yang berpengaruh terhadap pertumbuhan. Faktor itu dibedakan menjadi dua, yakni faktor intrasel dan intersel. Yang tennasuk faktor intrasel adalah sifat menurun atau faktor hereditas, sedangkan Yang termasuk faktor intersel alah hormon. Faktor luar atau ekstern yang mem­pengaruhi pertumbuhan dan perkembangan ialah air,  tanah dan mineral, kelembapan udara, cahaya, dan lain-lain.

1. Sifat Menurun atau Hereditas

Ukuran dan bentuk tubuh tumbuhan banyak dipengaruhi oleh sifat menurun atau sifat hereditas. Sifat tersebut adalah gen, yang dalam setiap kromosom yang ada di dalam inti sel.

Hormon merupakan substansi kimia yang sangat aktif, yang tersusun atas protein. Hormon yang mempengaruhi tumbuhan ini sering disebut juga zat tumbuh. Hormon tumbuh pertama kali dite­mukan oleh seorang ahli botani asal Belanda yang bernama  Friedrich August Ferdinand Went (1863 - 1935). Dia berpendapat bahwa hormon tumbuh merupakan zat yang penting dalam pertumbuhan tanaman. Tanpa adanya hormontumbuh tak mungkin terjadi pertumbuhan.  Hormon tumbuh pada tumbuhan banyak jenisnya, yang penting antara lain auksin, giberelin, sitokinin, gas etilen, dan asam abisat.

Auksin merupakan hormon tumbuh yang pertama kali ditemukan pada ujung koleoptil kecambah gandum (Avezna sativa) oleh Went. Pada penelitian lebih lanjut, ternyata zat tumbuh ini ditemukan pada ujung-ujung tumbuhan lainnya. Auksin adalah senyawa indol asam asetat, yang merupakan sekresi titik tumbuh tanaman, seperti ujung tunas, daun muda, bunga, buah, kambium, dan ujung akar. Dari bagian tersebut, auksin diangkut ke berbagai organ tubuh. Pengaruh auksin terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalaih sebagai berikut.

1.    Merangsang perpanjangan sel batang dan menghambat perpanjangan sel akar. Batang yang diletakkan dengan posisi mendatar, ujungnya akan tumbuh membengkok ke arah sumber sinar matahari. Hal ini dapat terjadi, karena pada posisi seperti itu, auksin akan berkumpul di permukaan bawah batang, sehingga sel-sel pada permukaan bawah akan tumbuh memanjang dan am at cepat. Sebaliknya ujung akar akan tunibuh membelok ke bawah.

2.      Merangsang pertumbuhan akar lateral atau samping dan akar serabut, sehingga meningkatkan penyerapan air dan mi­neral.

3.    Mempercepat aktivitas pembelahan sel­sel titik tumbuh atau kambium, sehingga mempercepat pertumbuhan jaringan vaskuler sekunder.

4.    Menyebabkan diferensiasi sel menjadi xilem, sehingga dapat meningkatkan transportasi air dan mineral.

5.    Merangsang pembentukan bunga dan buah. Menurut penelitian, auksin diproduksi oleh koleoptil ujung tunas. Selanjutnya zat tersebut akan mengalir ke tunas, sehingga tunas mengalami pertumbuhan dan perkembangan.

Jika ujung koleoptil suatu tanaman ­dipotong, ternyata pertumbuhannya terhenti. Jika potongan ujung koleoptil diletakkan pada sepotong agar-agar, auksinnya akan diserap agar-agar tersebut. Jika agar-aga­diletakkan pada salah satu sisi bekas potongan ujung tunas, ternyata sel-sel pada sisi tersebut akan tumbuh lebih cepat daripada sel-sel pada sisi yang lain, sehingga tunas membengkok ke arah sisi yang pertumbuhannya lebih lambat tersebut.

Auksin (IAA) yang diproduksi di dalam tubuh tersebut, kerjanya dipengaruhi banyak faktor luar, seperti sinar matahari dan suhu.

Jika tunas yang tumbuh tegak ke atas, salah satu sisinya disinari cahaya matahari, maka pertumbuhan tunas akan berbelok ke arah sumber datangnya sinar. Hal ini dapat terjadi karena auksin pada sisi batang yang terkena sinar matahari rusak dan berubah menjadi zat yang justru menghambat per­tumbuhan, sehingga pertumbuhan sel-sel pada sisi tersebut menjadi lebih lambat di­banding sisi yang tidak terkena sinar mata­hari.

Giberelin merupakan zat tumbuh yang memiliki sifat menyerupai auksin. Zat ini dihasilkan oleh sejenis jamur Giberella fujikuroi atau Fusarium moniliformae, ditemukan oleh F. Kurusawa. Sifat giberelin adalah mempengaruhi pemanjangan dan pembelahan sel. Untuk tumbuhan yang kerdil karena terhenti pertumbuhannya, jika diberi giberelin pertumbuhannya akan normal kembali. Untuk tumbuhan yang normal, jika diberi giberelin akan tumbuh sangat cepat.

Sitokinin merupakan zat tumbuh yang mula-mula ditemukan pada batang tembakau. Hormon tersebut mempunyai  fungsi antara lain sebagai berikut :

1)      Merangsang pembelahan sel dengan cepat. Bersama-sama giberelin dan cepat. Bersama-sama giberelin dan auksin, dapat membantu mengatur pembelahan sel di daerah meristem, sehingga pertumbuhan titik tumbuh normal.

2)      Memperkecil dorninasi apikal dan dapat menyebabkan pembesaran daun muda.

3)      Mengatur pembentukan bunga dan buah.

4)      Membantu proses pertumbuhan akar ­dan tunas pada pembuatan kultur ­jaringan.

5)      Menunda pengguguran daun, bunga ­dan buah, dengan cara meningkatkan transpor zat makanan ke organ tersebut.

Gas etilen adalah hormon yang diha­silkan oleh buah yang sudah tua. Jika buah yang sudah tua tetapi masih berwarna hijau disimpan dalam kantong tertutup maka akan cepat masak. Hal ini disebabkan oleh gas etilen yang dihasilkan buah tersebut.

Salah satu cara mencegah kerusakan karena pembusukan buah-buahan yang akan dikirimkan ke suatu daerah konsumen maka para pengusaha buah-buahan memetikmnya pada saat masih hijau. Selanjutnya buah ­tersebut disimpan dalam kotak yang ventilasinya baik. Dengan demikian, pemasakan ­buah tidak terlalu cepat, sehingga sesam­painya di tempat tujuan buah baru aka­n masak.

Gas etilen juga menyebabkan pertum­buhan batang menjadi tebal dan kukuh. Di samping itu, bersama-sama hormon lain akan menimbulkan reaksi yang karakteristik. Bersama auksin, gas etilen dapat memacu perbungaan mangga dan nanas. Bersam-sama giberelin, gas etilen dapat mengatur perbandingan bunga jantan dan bunga betina pada tumbuhan berumah satu.

Asam absisat adalah hormone yang menghambat pertumbuhan tanaman, yaitu dengan mengurangi kecepatan pembelahan maupun perbesaran sel ataupun kedua­-duanya. Hormon ini aktif pada saat tumbuhan berada pada kondisi yang tidak baik. Sehingga tumbuhan mampu bertahan hidup. Pada musim kering, musim gugur, atau msim dingin, daun tumbuhan digugurkan semua. Pada saat demikian tumbuhan mengalami dormansi. Saat dormansi asam absisat terakumulasi pada tunas, meng­hambat pertumbuhan sehingga tunas tidak tumbuh. Dengan demikian, asam absisat sangat membantu tumbuhan mengatasi tekanan ­dari kondisi lingkungan yang kurang baik. Pada saat tumbuhan kekurangan air, asam absisat akan terkumpul pada sel penutup stomata. Akumulasi asam absisat ini akan menyebabkan stomata menutup. Dengan   demikian, penguapan air berkurang dan keseimbangan air dalam tubuh tumbuhan dapat terpelihara.

Di samping hormon-hormon tersebut di tumbuhan juga mampu menghasilkan hormon lain yang peranannya amat penting. Berdasarkan hasil penelitian, hormon tersebut berpengaruh pada proses fisiologi pembentukan organ tubuh. Hormon yang dapat merangsang pembentukan organ tubuh disebut kalin.

Berdasarkan organ tubuh yang diben­tuknya, kalin dibedakanmenjadi empat macam, yaitu sebagai berikut.

1)      Kaulokalin, yakni hormon yang berfungsi merangsang proses pembentukan batang.

2)      Rhyzekalin, yakni hormon yang berfungsi merangsang pembentukan akar. Berda­sarkan hasil penelitian para pakar biologi, rhyzokalin mempunyai struktur kimia yang identik dengan vitamin Bl atau thiamin.

3)      Filokalin, yakni hormon yang berfungsi merangsang pembentukan daun.

4)      Antokalin, yakni hormon yang me­rangsang pembentukan bunga.

Di samping adanya hormon tumbuh vang merangsang pembentukan organ tubuh, kita  mengenal pula hormon luka atau kambium luka atau asam traumalin. Hormon ini dihasilkan oleh tumbuhan dikotil yang terluka. Hormon ini merangsang pembelahan sel di daerah luka, sehingga bekas lukanya tertutup kembali. Kemampuan tubuh tumbuhan memperbaiki bagian tubuh yang rusak dikenal dengan daya restitusi atau daya regenerasi. Akibat sel-sel di sekitar daerah membelah lebih cepat dari sel-sel sekitarnya maka pada bekas luka akan segera tertutup kembali dan biasanya tampak benjol. Benjolan ini disebut kalus.

Tanpa adanya cahaya, tumbuhan hijau tak mungkin mampu bertahan hidup untuk jangka waktu yang lama, sebab cahaya khususnya cahaya matahari merupakan sumber energi yang amat penting untuk melaksanakan fotosintesis. Proses ini menghasilkan zat makanan yang bere­ngaruh besar terhadap pembelahan sel.

Namun kenyataannya adalah bahwa pertumbuhan tanaman yang cukup cahaya matahari adalah lebih lambat daripada pertumbuhan tanaman yang kekurangan sinar matahari.

Kecambah yang tumbuh di tempat terang, akan tumbuh lambat. Daunnya yang muncul di antara kotiledon dengan cepat tumbuh menghijau dan relatif tebal, ba­tangnya kuat, dan akarnya tumbuh banyak. Kecambah yang berada di tempat gelap ternyata tumbuh lebih cepat, tetapi daunnya kecil, tipis kekuningan, batangnya lemah, dan akarnya tidak banyak. Secara keseluruhan tubuhnya lemah, kurus, berwarna kuning pucat, dan tumbuh tidak normal. Pertum­buhan yang terlalu cepat di tempat gelap, disebut etiolasi.

Pada tumbuhan yang sama, daun yang mendapatkan sinar matahari langsung dan  daun yang  terlindung oleh dedaunan lain tidak menunjukkan adanya penampakan dan gejala yang berbeda. Daun yang mendapat sinar matahari langsung, mengandung sedikit air, banyak mengandung gula, daunnya lebih tebal, jaringan palisadenya berlapis-lapis, lapisan kutikula menebal, sehingga daun menjadi lebih tebal dan sempit. Daun ini mengadakan respirasi dan fotosintesis lebih cepat.

Daun yang tidak terkena sinar matahari langsung, mengandung air lebih banyak, zat gulanya  lebih sedikit, jaringan mesofil meningkat jumlahnya sehingga daun menjadi lebih lebar.

Tumbuhan yang hidup pada lingkungan yang kurang cahaya akan tetap tumbuh dan berkembang normal apabila transpirasi berjalan lebih lambat dari fotosintesis. Hal ini memungkinkan jaringan mendapatkan cukup air dan zat makanan. Akibatnya tumbuhan di tempat yang kurang cahaya akan tumbuh lebih cepat.

Intensitas cahaya dan panjang sinar yang mengenai tumbuhan tidaklah sama sepan­jang hari atau sepanjang tahun. Ternyata panjang sinar dan intensitas cahaya membe­rikan pengaruh terhadap proses pertum­buhan dan perkembangan. Respons tumbuh­an terhadap panjang penyinaran dan inten­sitas cahaya disebut fotoperiodisme. Foto­periodisme dikendalikan oleh pigmen yang mengabsorpsi warna, disebut fitokrom. Res­pons fotoperiodik yang tampak adalah pada peristiwa dormansi, pembuangan, perke­cambahan, perkembangan batang, dan akar.

Respons fotoperiodik ini tampak jelas pada daerah yang mempunyai empat musim. Perubahan musim  itu sangat dipengaruhi oleh panjang dan intensitas penyinaran. Ber­dasarkan panjang dan intensitas penyinaran, tumbuhan dikelompokkan menjadi 3, yaitu: tumbuhan berhari pendek, tumbuhan berhari panjang, dan tumbuhan netral.

a.    Tumbuhan berhari pendek. Kelompok tumbuhan yang akan berbunga di akhir musim panas atau musim gugur. Pada musim itu panjang penyinaran lebih pendek daripada periode kritis. Contoh tumbuhannya, antara lain stroberi, dahlia, aster, dan krisantemum.

b.    Tumbuhan berhari panjang. Kelompok tumbuhan yang akan berbunga di musim semi, yaitu pada saat panjang penyinaran lebih panjang dar. periode kritis. Contohnya bayam, selada gandum, dan kentang.

c.    Tumbuhan netral. Kelompok tumbuhan yang pertumbuh­annya tidak terpengaruh oleh perubahan periode panjang penyinaran, contornya : mawar, anyelir, dan bunga matahari.

Setiap proses hidup pada tumbuhan, termasuk proses pertumbuhan dan perkem­bangan selalu dipengaruhi temperatur lingkungannya. Oleh sebab itu, setiap perubahan temperatur lingkungan akan senantiasa berpengaruh terhadap proses pertumbuhan dan perkembangannya.

Respons tumbuhan terhadap perubahan temperatur lingkungannya sangat bervariasi. Temperatur ideal yang diperlukan tumbuhan sehingga pertumbuhan dan perkembangan berlangsung baik, disebut temperatur optimum. temperatur optimum ini pun bervariasi menurut jenis tumbuhannya. Di daerah tropis, temperatur optimum tumbuhan pada umum­nya berkisar antara 22 - 37 derajat celcius. Di daerah kutub, temperatur optimum lebih rendah dari itu, sebaliknya temperatur opti­mum di daerah hutan pasir lebih tinggi dari itu.

Jika temperatur lingkungan semakin rendah atau semakin tinggi dari temperatur optimum, pertumbuhan dan perkembangan akan terganggu. Temperatur terendah di mana tumbuhan masih mampu tumbuh dan berkembang disebut temperatur minimum, sedangkan temperatur tertinggi di mana tumbuhan masih mampu tumbuh dan berkembang disebuttemperatur maksimum.

Jika temperatur lingkungan lebih rendah dari temperatur minimum atau lebih tinggi dari temperatur maksimum maka tumbuhan akan mati. Apalagi kalau kondisi lingkungan seperti air, cahaya, tidak memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh maka kematian tumbuhan yang bersangkutan akan semakin cepat. Untuk mengatasi berbagai faktor ling­kungan yang sangat merugikan, tumbuhan melakukan berbagai adaptasi. Jika kondisi lingkungan seperti air, temperatur, dan cahaya tidak memungkinkan tumbuhan tumbuh, beberapa tumbuhan tidak melakukan aktivitas atau dikenal dengan dormansi. Tumbuhan yang berkayu akan tetap hidup, karena terlindung oleh kulit, dan tunasnya tidak akan tumbuh karena adanya asam absisat. Tumbuhan semak yang kekal, akan mengalami kematian hanya bagian tubuhnya yang tumbuh di atas permukaan tanah, sedangkan bagian tubuh yang berada di dalam tanah akan mengalami dormans: Tumbuhan tahunan akan mati, sedangkan bijinya berkulit keras akan dormansi, dan tumbuh di musim basah berikutnya.

Kelembapan atau kadar air di suatu tempat sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Tanah dan udara  yang kurang lembap umumnya berpengaruh baik terhadap pertumbuhan tersebut, karena kondisi ini akan meningkatkan penyerapan air dan menurunkan penguapan atau transpirasi. Hal inilah yang memungkinkan terjadinya pembentangan sel, sehingga sel dapat segera mencapai ukuran maksimum. Namun, sering terjadi suatu jenis tumbuhan bahkan bertunas, bersemi, dan berbunga pada akhir musim kemarau atau kurang air.

Air mutlak diperlukan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan. Tanpa air tak mungkin tumbuhan hidup. Demikian juga kekurangan hara, tumbuhan akan  mengalami gangguan. Pertumbuhan akar dan tajuk adalah berhubungan erat. Karena akarlah yang menyerap air dan hara, sedangkan tajuk yang melaksanakan sintesis senyawa organik atau makanan.

Jika tanah kekurangan nitrogen, pertumbuhan tajuk terhambat, sedangkan pertumbuhan  akar lebih besar. Sebaliknya jika tanah cukup akan zat nitrogen, pertumbuhan tajuk lebih cepat dari akar, karena zat karbohidrat hasil fotosintesis lebih banyak digunakan untuk perturnbuhan tajuk.

C.  Penggunaan Hor­mon Tumbuh untuk Meningkatkan Produksi Pangan

Di samping hormon-hormon alami yang dihasilkan oleh organisme/tumbuhan, saat ini manusia telah berhasil membuat horrnon sintesis, misalnva auksin sintetik 2.4-D. Hormon-hormon sintetik tersebut biasa dikenal dengan zat pengatur tumbuh. Walaupun zat ini secara kimiawi berbeda, namun mempunyai pengaruh yang sama dengan hormon tumbuh atau auksin alami.

Setelah melalui berbagai penelitian, ternyata hormon tumbuh tidak hanya berfungsi untuk mempercepat  pertumbuhan saja, tetapi secara umum dapat digunakan untuk meningkatkan produksi pangan. Beberapa peranan hormon tumbuh yang penting antara lain sebagai berikut.

1. Pada konsentrasi 0,1% auksin sintetik, dapat membunuh rumput-rumput liar ataupun gulma lainnya, dengan demi­kian hormon ini dapat digunakan untuk menyiangi tanaman pertanian. Peng­gunaan zat tumbuh untuk memberantas tumbuhan gulma hanya efektif jika dalam skala luas. Sekali menyemprot tumbuhan gulma dapat mencapai puluhan hektar lahan. Dengan terbe­rantasnya tumbuhan gulma, tanaman budi daya dapat tumbuh lebih baik, karena pengganggunya terberantas.
2. Merangsang perbungaan dan pertumbuhan buah. Umumnya setiap jenis tumbuhan mempunyai masa berbunga dan berbuah pada musim tertentu saja. Dengan menggunakan hormon tumbuh, suatu tumbuhan dapat berbunga, walaupun saat itu belum musimnya untuk berbunga. Jika ini dikembangkan dengan baik maka kita setiap saat dapat berpanen durian, duku, salak, atau buah apa saja yang kita inginkan, di samping merangsang pertumbuhan.
3. Mencegah rontoknya bunga dan bakal buah. Tidak sedikit petani yang kecewa, karena bunga bahkan calon buah tanaman budidayanya yang sekilas akan memberikan harapan untuk panen bunga atau buah ternyata berguguran sebelum waktu panen. Untuk menghindari hal tersebut dapat digunakan berbagai jenis hormon tumbuh.
4. Dapat digunakan untuk merangsang pertumbuhan buah tanpa terbentuknya biji. Pertumbuhan buah tanpa diikuti terbentuknya biji, disebut partenokarpi. Hal ini dapat terjadi karena adanya hambatan dalam proses polinasi atau penyerbukan dan pembuahan atau fertilisasi. Untuk tanaman budi daya yang dikonsumsi buahnya, hal ini sangat menguntungkan. Namun, dalam hal pengadaan bibit terjadinya partenokarpi merupakan sesuatu yang sangat meru­gikan. Oleh sebab itu, para pakar harus selalu berusaha agar persediaan bibit tetap ada.
5. Merangsang pembentukan calon akar dan batang pada proses kultur jaringan. Kultur jaringan adalah suatu cara untuk mendapatkan bibit tanaman dengan membiakkan sel-sel organ tubuh, seperti daun pada media tertentu. Media ini biasa diberi hormon tumbuh.

Perlu diketahui, bahwa kultur jaringan merupakan salah satu alternatif untuk mendapatkan bibit dalam jumlah besar. Dalam proses ini jaringan tubuh seperti daun, batang maupun akar dapat dibiakkan. Jaringan yang biasa untuk kultur jaringan adalah yang berasal dari jaringan parenkim. Dalam kondisi media yang ideal, sel-sel vegetatif akan tumbuh dengan menggunakan bahan dari medianya. Untuk merangsang pertumbuhan calon batang dan calon akar, diperlukan zat tumbuh atau hormon tertentu. Keuntungan pengembangan bibit dengan sistem kultur jaringan adalah:

a.       dapat menghasilkan bibit dalam jumlah besar.

b.      turunan yang dihasilkan pasti memiliki sitat yang sama dengan induknya .

c.       untuk membiakkan bibit tidak diper­lukan areal yang luas.

Pertumbuhan adalah suatu proses pertumbuhan ukuran dan volume serta jumlah secara irreversibel, yaitu tidak dapat kembali ke bentuk semula. Sedangkan perkembangan merupakan suatu proses menuju kedewasaan yang bersifat kualitatif. Bila kita menanam biji tanaman, dapat diamati bahwa dari hari ke hari terjadi perubahan tinggi. Secara kualitatif, terlihat bentuk awal (biji) yang demikian sederhana menjadi bentuk tanaman yang lengkap.
Faktor eksternal atau lingkungan yang berpengaruh adalah faktor iklim, tanah dan biologis.Faktor internal (dalam) terdiri atas faktor intrasel yaitu sifat dari induknya, dan faktor intersel yaitu macam-macam hormon antara lain auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, etilen, asam traumalin, dan kalin.

Diharapkan kepada para pembaca sekalian, agar setelah memahami materi yang kami sampaikan ini, pembaca dapat mengerti dan menambah ilmu serta wawasannya. Dengan dibentuknya makalah ini kami berharap kita semua dapat lebih menghargai seberapa pentingnya tumbuhan tumbuhan bagi kehidupan kita.