DAERAH TUMBUH PADA TUMBUHAN

BAB I

PENDAHULUAN

Pertumbuhan tumbuhan mengubah lingkungan sekitar kita baik itu halaman, kampus, taman, tanah kosong, pepohonan dan bentang alam komunitas kita. Pertumbuhan tumbuhan dari sebuah biji adalah suatu perubahan yang sangat menakjubkan. Sebagian tumbuhan terus tumbuh selama mereka masih hidup, suatu kondisi yang dikenal sebagai pertumbuhan tidak terbatas (indeterminate growth). Pertumbuhan tidak terbatas tidak mengandung pengertian abadi dan tidak mati. Meskipun mereka terus tumbuh selam hidupnya, tumbuhan tentunya akan mati (Campbell dkk., 2003).

Tumbuhan tingkat tinggi telah memiliki akar, batang, dan daun sejati serta menghasilkan biji sebagai alat perkembangbiakan. Pada dasarnya jaringan pada tumbuhan ada dua macam, yaitu jaringan meristem (embrional) dan jaringan permanen (dewasa). Jaringan meristem pada tumbuhan tersusun oleh sel-sel muda sehingga selalu membelah dan belum terdiferensiasi. Sel-sel penyusun jaringan permanen pada tumbuhan sudah tidak membelah, tetapi telah terdiferensiasi sehingga membentuk berbagai jaringan yang lebih kompleks pada tumbuhan (Edukasi, 2012).

Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman merupakan proses yang penting dalam kehidupan dan perkembangbiakan spesies. Pertumbuhan dan perkembangan berlangsung secara terus menerus sepanjang daur hidup, bergantung pada tersidianya meristem, hasil asimilasi, hormon dan substansi pertumbuhan lainnya serta lingkungannya yang mendukung (Campbell dkk., 2003).

Diferensiasi jaringan pada tumbuhan adalah proses perubahan jaringan meristem menjadi jaringan-jaringan lain. Hasil diferensiasi jaringan meristem antara lain jaringan epidermis, parenkim, kolenkim, klorenkim, sklerenkim, xilem, dan floem. Jaringan meristem juga digunakan untuk eliminasi patogen. Untuk mengetahui lebih lanjut, maka kita melakukan percobaan ini.

I.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini ialah mengamati daerah tumbuh pada akar dan batang dari kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris

I.3 Waktu dan Tempat

Percobaan ini dilaksanakan pada hari Senin, 08 April 2013 bertempat di Laboratorium Biologi Dasar, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

Isi

Umumnya daerah pertumbuhan terletak pada bagian bawah mesitem apical dari tunas akar.Pada rerumputan dan monokotil lainnya daerah pertumbuhan terletak di bagian atas tiap-tiap buku atau nodus. Pertumbuhan jiga terjadi pada bagian-bagian lainnya misalnya pada daun sel-sel akan membesar pada batas tertentu. Pertumbuhan lateral terjadi dengan membesarnya sel-sel yang terletak pada sisi-sisi jaringan cambium. Pertumbuhan bagian pucuk dan akar disebabkan adanya pembentukan sel-sel baru oleh jaringan meristematik (embrionik) pada titk tumbuh diikuti dengan pertumbuhan dan differensiasi sel-selnya,bila mana tumbuhan mencapai ukuran dewasa maka terbentuk bunga (Fahn, 1992 ).

Pertumbuhan itu lebih mudah digambarkan daripada didefinisikan. Dalam arti sempit pertumbuhan berarti pembelahan sel (peningkatan jumlah) dan pembesaran sel (peningkatan ukuran). Kedua proses ini memerlukan sintesis protein dan merupakan proses yang tidak dapat berbalik. Proses yang belakangan meliputi hidrasi dan vakuolasi (pembentukan vakuola). Proses diferensiasi (spesialisasi sel) seringkali dianggap sebagai bagian dari pertumbuhan. Perkembangan tanaman membutukan pertumbuhan dan diferensiasi (Gardner dkk., 1991).

Berdasarkan letaknya pada batang, jaringan meristem dibedakan menjadi tiga sebagai berikut (Edukasi, 2012):

a. Jaringan meristem lateral (lateral meristem) atau meristem samping, terdapat di kambium dan kambium gabus (felogen).

b. Jaringan meristem interkalar (intercalar meristem) atau meristem antara, terdapat di antara jaringan dewasa, misalnya di pangkal ruas batang.

c. Jaringan meristem apikal (apical meristem) atau meristem ujung, terdapat di ujung batang dan ujung akar.

Berdasarkan asal terbentuknya jaringan meristem dibedakan menjadi (Edukasi, 2012) :

a. Jaringan Meristem Primer

Jaringan Meristem Primer adalah jaringan muda yang berasal dari sel-sel embrional. Jaringan Meristem primer merupakan kelanjutan dari kegiatan embrio atau lembaga yang terdapat pada kuncup ujung batang dan ujung akar. Hal inilah yang memungkinkan akar dan batang bertambah panjang sehingga tumbuhan dapat bertambah tinggi. Daerah-daerah pada Jaringan meristem primer mempunyai tingkat perkembangan sel berbeda-beda. Meristem ujung terdapat pada ujung batang tumbuhan. Di dekat meristem ujung terdapat promeristem dan daerah meristematik lain.

Daerah ini terdiri dari sekelompok sel yang telah mengalami diferensiasi sampai tingkat tertentu dan terdiri dari tiga jenis jaringan (meristem primer) sebagai berikut (Edukasi, 2012):

1. Protoderma, bagian ini merupakan asal-usul jaringan kulit (epidermis) pada tumbuhan.

2. Prokambium, bagian ini akan membentuk jaringan ikat pembuluh primer (xilem primer dan floem primer) dan kambium.

3. Jaringan Meristem dasar, bagian ini akan membentuk jaringan dasar (parenkim) tumbuhan.

b. Jaringan Meristem Sekunder

Jaringan Meristem sekunder terbentuk dari jaringan dewasa yang telah terhenti pertumbuhannya, tetapi menjadi embrional kembali. Kambium gabus pada batang Dikotil dan Gymnospermae terbentuk dari sel-sel korteks di bawah epidermis. Bagian ini merupakan salah satu contoh jaringan meristem sekunder pada tumbuhan.

Sel-sel kambium tumbuh dan membelah sepanjang hidup tumbuhan, sehingga batang tumbuhan tumbuh menjadi lebih besar. Jaringan kambium yang terletak di antara xilem dan floem disebut meristem sekunder. Pertumbuhan sel kambium ke arah dalam akan membentuk xilem sekunder dan ke arah luar membentuk floem sekunder. Jaringan kambium dijumpai pada batang tumbuhan anggota kelas Dikotil. Sementara itu, tumbuhan kelas Monokotil tidak mempunyai jaringan kambium (meristem sekunder) sehingga batangnya tidak mengalami pertumbuhan sekunder.

Jaringan pembuluh memanjang disepanjang sebuah batang dalam beberapa musim yang disebut berkas pembuluh (vascular bundle). Pengaturan ini berbeda dengan akar, dimana jaringan pembuluh membentuk suatu silinder pembuluh ditengah akar. Pada zona transisi dimana batang menyatu dengan akar, berkas pembuluh batang akan mengumpul sebagai silinder pembuluh akar (Campbell dkk., 2003).

Jika perkembangan hanya sekedar masalah pertumbuhan, maka zigot akan menjadi sebuah bola sel yang mengembang. Pada kenyataannya, pertumbuhan disertai dengan morfogenesis yaitu perkembangan bentuk. Embrio yang terbungkus dalam biji memiliki kotiledon dan akar, serta tunas rudimenter, yaitu produk mekanisme morfogenetik yang mulai beroperasi dengan pembelahan pertama zigot. Setelah itu benih berkecambah, morfogenesis terus membentuk sistem akar dan tunas tumbuhan yang sedang tumbuh. Sebagai contoh, morfogenesis pada ujung tunas akan memantapkan bentuk daun dan sifat morfologis lainnya (Campbell dkk., 2003).

Perbedaan mendasar antara tumbuhan dan hewan tercermin dalam morfogenesisnya. Sebagian besar hewan, bergerak melalui lingkungannya; tumbuhan sebaliknya, tumbuh melalui lingkungannya. Pertumbuhan tumbuhan yang tanpa batas merupakan fungsi dari bagian tumbuhan yan berada di daerah ujung tunas dan ujung akar yang tetap bersifat embrionik selama kehidupan tumbuhan tersebut. Daerah ini bukan saja merupakan pusat untuk pertumbuhan berkelanjutan, tetapi juga untuk morfogenesis berkelanjutan. Masing-masing organ memiliki keragaman jenis sel yang dikhususkan untuk fungsi tertentu. Sebagai contohnya, sel pelindung yang membatasi stomata sangat berbeda struktur dan fungsinya dari sel-sel disekitarnya pada epidemis. Contoh lain adalah perkembangan xylem dan floem dari cambium pembuluh selama pertumbuhan sekunder (Campbell dkk., 2003).

Bentuk organ tumbuhan sebagian besar bergantung pada orientasi ruang pembelahan sel dan pembesaran sel. Pada suatu daerah dengan pertumbuhan yang aktif seperti zona pemanjangan pada akar, sel-sel dapat membesar mencapai volume 50 kali ukuran aslinya. Pembesaran ini terjadi ketika dinding sel menyebabkan tekanan turgor pada sel itu. Asam yang disekresikan oleh sel tersebut akan mengaktifkan enzim dalam dinding sel yang memecah ikatan hidrogen antara mikrofibril selulosa. Pelemahan ikatan silang antara mikrofibril ini memungkinkan dinding sel merenggang. Sel yang memiliki suatu potensial air yang lebih rendah dibandingkan dengan larutan di sekitarnya, dan dengan dindingnya yang telah longgar itu ia dapat mengambil tambahan air melalui osmosis, hingga membesar serta membengkak. Pertumbuhan akan terus berlangsung sampai dinding sel sekali lagi menjadi terikat cukup kuat melalui ikatan hidrogen untuk melawan tekanan turgor sel itu (Campbell dkk., 2003).

Sel-sel tumbuhan jarang sekali mengembang dan membesar secara sama rata pada semua arah. Sebagai contoh, sel-sel yang berada di dekar dengan ujung akar bisa memanjang 20 kali dari panjang semula dengan peningkatan yang relative sedikit pada lebarnya (Campbell dkk., 2003).

Daerah meristematis pucuk batang mengalami pertumbuhan primer seperti yang terjadi pada akar. Namun, caranya lebih kompleks karena tidak hanya proliferasi aksis batang namun juga pembentukan organ lateral lainnya. Pembelahan sel pada batang umumnya terjadi pada internodus paling atas. Selama periode pertumbuhan aktif, meristem ujung batang yang tipis, berdinding lembut dan isodiametris, aktif melakukan proliferasi sel. Pemanjangan sel diperpanjang sepanjang internodus. Semakin jauh dari internodus maka kecepatan pemanjangan semakin lambat. Daerah pemanjangan di belakang ujung batang biasanya 10 cm panjangnya (Loveless, 1991).

Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk eliminasi patogen yang dilakukan untuk eliminasi patogen adalah dengan memanfaatkan jaringan meristem yaitu dengan kultur jaringan mersitem. Bagian meristem tanaman yang dikulturkan dapat mengalami regenerasi secara langsung dan juga dapat mengalami regenerasi secara kalus (regenerasi tidak langsung) (Barahima dan Purnomo, 2003)

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan distribusi akar menurut (Gardner, dkk., 1991) :

1. Genotipe, karakteristik akar secara kuantitatif akan diturunkan ke generasi selanjutnya dan dikendalikan oleh gen, perbedaan genetik ini lalu akan berinteraksi dengan lingkungan.

2. Persaingan, kompetisi spesies tumbuhan mengeluarkan bahan panghambat oleh akar disebut alelopati.

3. Penghilangan daun, pemotongan daun dapat mengurangi pertumbuhan akar dan pucuk.

4. Atmosfer tanah, kandungan CO2 yang lebih banyak dari O2 dalam rhizospere akan merangsang pertumbuhan akar.

5. PH, dalam pH kurang dari 6 akan membatasi pertumbuhan akar karena meningkatkan kelarutan Al, Mn, Fe.

6. Temperatur tanah, temperatur optimum pertumbuhan akar lebih rendah dari bagian pucuk.

7. Kesuburan tanah, pertumbuhan dan perkembangan akar memerlukan sumber mineral yang cukup.

8. Air, akar tidak akan tumbuh melalui lapisan tanah yang kering.

9. Daya mekanik dan fisik, akar mngalami resistensi mekanik terhadap pertumbuhan dari bermacam-macam sebab, misal ukuran partikel, kurangnya penggumpalan, kompaksi tanah dan lain-lain.

BAB III

Metode Percobaan

III. 1 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah toples, lempeng kaca ukuran 20 x 8,5 cm, karet gelang, dan penggaris.

III. 2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris, tissue, tinta cina dan air.

III. 3 Cara Kerja

III. 3. 1 Pertumbuhan Akar

Prosedur kerja dari percobaan ini adalah :

1. Menyiapkan kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris

2. Mengambil 2 batang kecambah yang lurus dan bagus

3. Memberi tanda dengan tinta hitam pada tiap interval 2 mm dengan menggunakan tinta, memulai dengan ujung akar. Tanda yang terbentuk pada setiap kecambah adalah 10 tanda.

4. Sebagai kontrol, menggunakan 1 kecambah dan memberinya tanda dengan interval 10 mm. Tujuannya untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh pemberian tinta pada pertumbuhan kecambah.

5. Membungkus plat kaca menggunakan tissu.

6. Meletakkan kecambah yang telah ditandai ke atas masing-masing plat kaca.

7. Mengikat kecambah tersebut di atas plat kaca menggunakan karet gelang.

8. Memasukkan plat kaca berisi kecambah ke dalam toples yang sebelumnya telah diisi air.

9. Melakukan pengamatan selama 5 hari.

III. 3. 2 Pertumbuhan Batang

Prosedur kerja dari percobaan ini adalah :

1. Menyiapkan kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris.

2. Mengambil 2 batang kecambah yang lurus dan bagus

3. Memberi tanda dengan tinta hitam pada tiap interval 2 mm dengan menggunakan tinta, memulai dengan ujung batang. Tanda yang terbentuk pada setiap kecambah adalah 10 tanda.

4. Sebagai kontrol, menggunakan 1 kecambah dan memberinya tanda dengan interval 10 mm. Tujuannya untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh pemberian tinta pada pertumbuhan kecambah.

5. Membungkus plat kaca menggunakan tissu.

6. Meletakkan kecambah yang telah ditandai ke atas masing-masing plat kaca.

7. Mengikat kecambah tersebut di atas plat kaca menggunakan karet gelang.

8. Memasukkan plat kaca berisi kembah ke dalam toples yang sebelumnya telah diisi air.

9. Melakukan pengamatan selama 5 hari.

BAB IV

Hasil dan Pembahasan

Menurut teori Loveless, daerah meristematis pucuk batang mengalami pertumbuhan primer seperti yang terjadi pada akar. Namun, caranya lebih kompleks karena tidak hanya proliferasi aksis batang namun juga pembentukan organ lateral lainnya. Pembelahan sel pada batang umumnya terjadi pada internodus paling atas. Selama periode pertumbuhan aktif, meristem ujung batang yang tipis, berdinding lembut dan isodiametris, aktif melakukan proliferasi sel. Pemanjangan sel diperpanjang sepanjang internodus. Semakin jauh dari internodus maka kecepatan pemanjangan semakin lambat

Percobaan ini menggunakan kacang merah Phaseolus vulgaris sebagai objeknya. Percobaan ini dilakukan dengan cara menggunakan kecambah yang baik pertumbuhan akar dan pertumbuhan batangnya, dengan tujuan agar pada saat pengukuran mudah dilakukan. Setelah memilih kecambah yang baik kemudian memberi tanda dengan interval 2 mm dengan menggunakan tinta cina. Tinta cina digunakan karena tidak mudah luntur di dalam air dan kemudian meletakkannya pada suatu tempat.

Hasil pengamatan pada hari ketiga, keenam dan kesepuluh menunjukkan tidak adanya pertumbuhan dari kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris.

Faktor-faktor yang dapat menyebabkan beberapa kecambah tidak mengalami pertambahan panjang yaitu akar dan batang kecambah patah karena pada saat pelekatan atau pemasangan pada plat akar menjadi patah, akar menjadi busuk karena terlalu banyak terkena air, dan kecambah layu pada saat percobaan sehingga menyebabkan kecambah tidak bertumbuh.

Kesalahan-kesalahan yang dapat terjadi yaitu pengukuran pada akar dan batang yang menyebabkan kecambah menjadi patah dan penempatan kecambah untuk tumbuh tidak tepat.

BAB V 

Kesimpulan dan Saran

V.1 Kesimpulan Kesimpulan dari percobaan ini ialah letak daerah perpanjangn pada akar dan tunas adalah bagian meristem apikal yang ada di ujung akar dan ujung batang kecambah. V.2 Saran Sebaiknya pada saat pengukuran akar dan batang kita berhati-hati agar kecambah tidak patah.

Daftar Pustaka

Barahima dan Purnomo, W., 2003. Eliminasi Sweet Patato Feathery Mottle Virus (SPFMV) pada Empat Kultivar Ubi Jalar Unggul Lokal Asal Papua Melalui Teknik Kultur Meristem. Http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/35470/3.1.pdf?sequence=1. Diakses pada Selasa, 09 April 2013, pukul 19.02 WITA.

Campbell, N.A., Reece, J. B., Mitchell, L. G., 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Edukasi, 2011. Jaringan Tumbuhan. Http://www. Edukasi.com. Diakses pada Selasa, 09 April 2013, pukul 19.02 WITA.

Fahn, A., 1992. Anatomi Tumbuhan Edisi ketiga. Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

Gardner, F. P., R. B. Pearce dan R. L. Mitchell., 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI Press, Jakarta

Loveless, A. R., 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Pearson, C., 2012. Jaringan pada Tumbuhan. Http://www.sentra-edukasi.com/2011/06/jaringan-pada-tumbuhan-bagian-1.html. Diakses pada Selasa, 09 April 2013, pukul 19.02 WITA.