Pertumbuhan tanaman (animasi)

 Pertumbuhan tanaman merupakan hasil dari berbagai proses fisiologi, melibatkan faktor genotipe yang berinteraksi dalam tubuh tanaman dengan faktor lingkungan.^[1][2] Proses tersebut yaitu pertambahan ukuran, bentuk, dan jumlah.^[1] Ciri-ciri pertumbuhan pada tanaman yang tampak sebagai fenotipe utamanya dipengaruhi oleh faktor genotipe, sedangkan ciri-ciri lainnya ditentukan oleh pengaruh lingkungan sehingga pertumbuhan merupakan fungsi dari genotipe x lingkungan.^[2] Dalam usaha pertanian, aspek pertumbuhan tanaman mengacu pada tujuan utamanya yaitu memaksimalkan laju pertumbuhan dan hasil panen melalui manipulasi genetik dan lingkungan.[2

Definisi Pertumbuhan Tanaman

Secara umum, pertumbuhan didefinisikan sebagai proses pembelahan dan pemanjangan sel.^[2] Pertumbuhan tanaman dalam arti terbatas menunjuk pada pertambahan ukuran yang tidak dapat balik, mencerminkan pertambahan protoplasma dan bobot kering pada tanaman.^[2][3] Pertambahan bobot kering umumnya digunakan sebagai penunjuk ciri pertumbuhan karena pada umumnya hal tersebut mempunyai kepentingan ekonomi yang paling besar.^[2] Adapun parameter lain di antaranya adalah tinggi, volume, dan luas daun juga dapat digunakan untuk mendeteksi adanya pertumbuhan pada tanaman.^[2] Adapun parameter lain yaitu bobot basah tidak banyak digunakan karena angkanya berfluktuasi walaupun pada kepentingan tertentu, parameter ini menjadi penting daripada bobot kering (digabung dengan faktor kualitas) terutama pada studi dan produksi hortikultura.^[2]

Faktor Pertumbuhan Tanaman

Secara umum, faktor pertumbuhan tanaman meliputi faktor internal (genetik) dan faktor eksternal (lingkungan).^[2]

Faktor internal

Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah sebagai berikut :^[2]

• ketahanan terhadap tekanan iklim, tanah, dan biologis
• laju fotosintesis
• respirasi
• pembagian hasil asimilasi dan nitrogen
• klorofil, karoten, dan kandungan pigmen lainnya
• tipe dan letak meristem
• kapasitas untuk menyimpan cadangan makanan
• aktivitas enzim
• pengaruh langsung oleh gen, misalnya heterosis, epistatis
• diferensiasi

Faktor eksternal

Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah sebagai berikut :^[2]

• faktor iklim, meliputi cahaya, temperatur, air, panjang hari, angin, dan gas
• faktor edafik, meliputi tekstur, struktur, bahan organik, kapasitas pertukaran kation, pH, kejenuhan basa, dan ketersediaan nutrisi
• faktor biologis, meliputi gulma, serangga, organisme penyebab penyakit, nematoda, herbivora, dan mikroorganisme tanah

Adanya faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman berakibat pada terjadinya pengurangan pertumbuhan dan perkembangan tanaman.^[2] Beberapa teori terkait hal ini telah dinyatakan, dimulai oleh Liebig pada tahun 1862.^[2]

Dinamika Pertumbuhan Tanaman

Dinamika pertumbuhan tanaman adalah proses yang menunjukkan adanya dinamika sepanjang fase pertumbuhan tanaman, secara khas dicirikan oleh fungsi pertumbuhan yang disebut kurva sigmoid.^[2] Jangka waktu berlangsungnya proses ini dapat bervariasi kurang dari beberapa hari sampai bertahun-tahun, tergantung pada organismenya atau organnya.^[2]

Kurva Sigmoid

Kurva sigmoid adalah suatu fungsi pertumbuhan yang mencirikan pola pertumbuhan tanaman sepanjang suatu generasi secara khas.^[2] Kurva ini terbentuk oleh variabel berupa massa tanaman (bobot kering), volume, luas daun, tinggi, atau penimbunan bahan kimia yang digambarkan terhadap waktu menjadi suatu garis yang dapat ditarik dari data secara normal akan berbentuk sigmoid yang menyerupai huruf S.^[2] Kurva sigmoid berlaku bagi tumbuhan lengkap, untuk bagian-bagiannya ataupun sel-selnya.^[4] Pertumbuhan tanaman pada mulanya lambat kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai titik maksimum akhirnya laju tumbuh menurun.^[4] Pola pertumbuhan tersebut cepat pada fase vegetatif sampai titik tertentu akibat pertambahan sel tanaman kemudian melambat dan akhirnya menurun pada fase senesen.^[4] Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi di lingkungan.^[4] Ukuran akhir, rupa, dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor genetik dan lingkungan.^[4]
Pada kurva sigmoid digambarkan garis generalisasi atau kurva ukuran (meliputi bobot, tinggi, panjang, lebar, luas, dan isi), log ukuran, dan laju pertumbuhan, masing-masing digambarkan terhadap waktu.^[2] Fase-fase yang digambarkan dalam ukuran kurva tersebut meliputi : fase eksponensial atau logaritmik (a), fase linear (b), fase eksponensial kelembaban (c), dan fase mantap (d).^[2] Laju pertumbuhan memuncak pada ${\displaystyle t=\frac{1}{2}}$.^[2]
Adapun detail proses yang terjadi pada masing-masing fase adalah sebagai berikut :^[2]

• fase eksponensial atau logaritmik (a), merupakan periode laju pertumbuhan eksponensial, terjadi dalam selang waktu yang relatif pendek dalam tajuk tanaman
• fase linear (b),merupakan kelanjutan selama periode yang relatif panjang dan selama fase ini terjadi pertambahan bobot kering dengan laju yang konstan
• fase eksponensial kelembaban (c), terjadi penambahan pertumbuhan secara progressif berkurang menurut waktu sampai dicapai keadaan mantap
• fase mantap (d), merupakan fase pematangan fisiologis, yaitu penambahan bobot kering seimbang dengan berkurangnya bobot kering.

Analisis Pertumbuhan Tanaman

Analisis pertumbuhan tanaman merupakan suatu cara untuk mengikuti dinamika fotosintesis yang diukur dengan luas daun dan produksi bahan kering.^[1][2] Kuantitas lain dalam analisis diperoleh melalui perhitungan.^[2] Akumulasi bahan kering mencerminkan kemampuan tanaman dalam mengikat energi dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis, serta interaksinya dengan faktor-faktor lingkungan.^[1] Distribusi akumulasi bahan kering pada bagian-bagian tanaman seperti akar, batang, daun dan bagian generatif, dapat mencerminkan produktivitas tanaman.^[1] Salah satu manfaat menggunakan analisis pertumbuhan tanaman adalah mengetahui pengaruh perlakuan dan faktor-faktor dalam budidaya tanaman terhadap kualitas pertumbuhan dan hasil tanaman.^[5] Kuantitas analisis pertumbuhan tanaman yang diperoleh dari bobot dan luas daun tanaman yaitu Laju Pertumbuhan Relatif (Relative Growth Ratio), Nisbah Luas Daun (Leaf Area Ratio), Luas Daun Khas (Spesific Leaf Area), Bobot Daun Khas (Spesific Leaf Weight), Indeks Luas Daun (Leaf Area Index), Laju Asimilasi Bersih (Net Assimilation Rate), Laju Pertumbuhan Tanaman (Crop Growth Rate), Laju Pertumbuhan Relatif (Relatif Growth Rate), Lamanya Luas Daun (Leaf Area Duration), dan Lamanya Biomassa (Biomass Duration).^[2][6]