PERTUMBUHAN VEGETATIF Kuliah 4 Fisiologi Pohon PERTUMBUHAN VEGETATIF Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada

PERKEMBANGAN (DEVELOPMENT) Pertumbuhan waktu PERTUMBUHAN (GROWTH) Hasil akhir dari proses fisiologi yang terkoordinasi yang melibatkan proses sintesis makanan, konversi menjadi bentuk terlarut, translokasi, partiti-oning, dan asimilasi menjadi jaringan baru Growth curve Proses peningkatan jumlah dan peningkatan ukuran sel yg merupakan suatu proses yg bersifat irreversible pd suatu periode tertentu PERKEMBANGAN (DEVELOPMENT) Suatu kombinasi dari sejumlah proses pertumbuhan dan diferensiasi (spesialisasi sel)

PERTUMBUHAN VEGETATIF Pertumbuhan pada organ vegetatif tanaman yg meliputi batang, tunas dan daun Terjadi dalam jaringan khusus yg disebut meristem A. PERTUMBUHAN PRIMER Terjadi dari titik tumbuh meristem ujung (meristem apikal) yang terdapat pada ujung akar dan batang Mengakibatkan tumbuhan bertambah tinggi atau panjang.

B. PERTUMBUHAN SEKUNDER Merupakan kelanjutan dari pertumbuhan primer yg tumbuh terus, dilanjutkan dengan pembentukan jaringan sekunder yg akan menambah ketebalan sumbu 1. Terjadi pada Meristem Lateral (samping) Menghasilkan sel-sel baru yang memperluas lebar atau diameter suatu organ 2. Pada Meristem Interkalar - Meristem yg tdp di antara jaringan yg berdiferensiasi yg terletak pada tiap buku/ruas dan pelepah daun - Menyebabkan pemanjangan batang dan daun lebih cepat - Semakin menurun aktivitasnya seiring makin lanjutnya usia tanaman

PERTUMBUHAN TUNAS Tunas (shoots) biasanya tersusun atas: - Calon batang dan daun - Nodia dan internodia Pertumbuhan tunas secara umum merupakan hasil dari - Pembelahan sel meristem apikal yang diikuti pemanjangan, diferensiasi dan pematangan - Perpanjangan internodia Perpanjangan tunas merupakan hasil dari - Pembukaan kuncup (bud) yang dapat merupakan akibat dari: * pembesaran daun * aktivitas meristem pada internodia antar daun * kelopak/scale pada bagian dalam kuncup yang tumbuh lebih cepat dibanding bagian luarnya - Perluasan titik tumbuh (meristem apikal) yang terdistribusi pada batang, cabang, dan ranting

Gb. Berbagai tingkat perkembangan kuncup Hickory

Kuncup (bud) Merupakan embriyo tunas atau bagian tunas yg terbentuk pada ujung meristem apikal Pembentukan kuncup melibatkan pembelahan sel unt membentuk bud protrusion (tonjolan) dan organisasi dari meristem apikal jaringan vegetatif yang dilingkupi kelopak/scale Kuncup dibedakan berdasarkan letak, isi dan aktivitasnya

Kuncup berdasarkan letak: Kuncup terminal/apikal Kuncup lateral Kuncup axilary Kuncup berdasarkan isi 1. Kuncup vegetatif t.d. nodia, internodia, daun rudimenter, dan jaringan meristematik 2. Kuncup generatif/kuncup bunga t.d. embryo bunga dan daun rudimenter 3. Kuncup campuran

Kuncup berdasarkan aktivitas Dormant bud (kuncup dorman) Terbentuk pada leaf axil (ketiak daun) Kuncup pada batang yg tidak membentuk tunas Tumbuh membentuk cabang setelah pruning Induksi (mis. cahaya) epicormic shoot (tunas air) Adventitious bud (kuncup adventif) Kuncup yg tidak terbentuk pada ujung batang atau leaf axil Tetapi pada jaringan peripheral, mis jaringan kallus sekitar luka di kambium Kebanyakan tunas akar berasal dari kuncup adventitious

Tipe-tipe Tunas dan Pola Pertumbuhannya Klasifikasi tunas berdasarkan posisi / letak tumbuhnya Terminal Lateral Basal Apical dominance (dominansi apikal) Tjd krn pertumbuhan tunas termInal yg lebih cepat dari tunas lateral menyebabkan tajuk pohon berbentuk konical

Klasifikasi tunas tumbuhan tropis berdasarkan pola pertumbuhannya A. Pertumbuhan periodik, tipe desidu: daun gugur sebelum munculnya tunas baru. Umur daun 4-11 bulan. Ada periode pohon meranggas. B. Pertumbuhan periodik, tipe pergantian daun (leaf exchanging): daun gugur hampir bersamaan dengan munculnya tunas baru. Umur daun 6-12 bulan. C. Pertumbuhan periodik, tipe evergreen: daun gugur setelah tunas tumbuh. Umur daun 7-14 bulan. D. Pertumbuhan kontinu, tipe evergreen: gugurnya daun dan munculnya tunas baru terjadi secara kontinu. Umur daun lebih dari 14 bulan.

PERTUMBUHAN DAUN

Macam / Jenis Daun: 1. Kotiledon (Cotyledons / seed leaves) terbentuk di dalam biji, merupakan cadangan makanan 2. Cataphylls (Lower leaves) kelopak/scale yang berfungsi untuk melindungi jaringan di dalamnya 3. Helaian daun (foliage leaves) Daun-daun yang muncul pada cabang dan ranting, dan membentuk tajuk tumbuhan

Pemunculan daun Pembentukan kuncup vegetatif dengan primordia daun di dalamnya Primordia daun yang lebih tua muncul di pangkal kuncup, dan yg lebih muda di dekat titik tumbuh Tahap awal perkembangan primordia daun didominasi oleh pembelahan sel meristem apikal Awal munculnya daun: nodia dan internodia masih melekat, belum dapat dibedakan Tahap akhir perkembangan (daun mencapai ukuran maksimal) dipengaruhi oleh pembelahan dan pembesaran sel meristem apikal. Terjadi aktivitas meristem interkalar di antara daun-daun, internodia memanjang

Durasi pembesaran daun dipengaruhi oleh: - spesies (genetik) Ukuran daun dipengaruhi oleh: Jumlah sel penyusun primordia Tingkat dan durasi pembelahan sel Ukuran sel yang matang Durasi pembesaran daun dipengaruhi oleh: - spesies (genetik) - tipe tunas - lokasi/letak di pohon - kondisi lingkungan, terutama suplai air dan suhu

Daun angiospermae Daun hanya terbentuk di titik tumbuh ujung/pucuk Kuncup membengkak membentuk primordia daun dengan sel meristematik yang seragam Setelah pembelahan sel di area of attachment terhenti, dasar daun terdiferensiasi Bagian atas primordia terus membelah dan membuat bentuk sudut/blade daun. Bersamaan dengan itu, terbentuk pula jaringan epidermis dan sistem vaskuler Petiola terbentuk sesudahnya dari zona meristematik intermediet. Bagian daun (stipula, petiola, sheath, blade) terbentuk setelah munculnya primordia. Variasi durasi pembelahan dan pembesaran sel pada lapisan epidermis dan mesofil menghasilkan palisade dan jaringan spons. Sel epidermal terus membesar lebih lama dibanding sel palisade, sehingga terbentuk rongga interseluler. Pertumbuhan diawali di ujung, diikuti oleh meristem interkalar yang menyebabkan perpanjangan daun

Daun gymnospermae Tiga tipe daun yang terbentuk berurutan pada semai: Kotiledon Jarum primer pada semai muda Jarum sekunder yang akan menjadi daun permanen Tahapan pertumbuhan daun: Pembentukan primordia daun yang terletak di ujung meristem apikal Pertumbuhan apikal dan interkalar membentuk kuncup daun Blade dibentuk oleh pertumbuhan marginal

PERTUMBUHAN BATANG 1. Batang Primer - Ujung batang berujung pada kuncup yg tersusun oleh daun-daun kecil - Tersusun atas sel-sel meristem 2. Batang Sekunder - Disebabkan oleh perkembangan sel lateral - Merupakan akibat pembelahan tangensial sel kambium Pertambahan diameter batang pohon terutama disebabkan oleh aktivitas meristematik pada kambium vaskuler.

Pertumbuhan Kambium 1. Pembelahan sel dalam kambium 2. Diferensiasi Macam pembelahan a. Additive: menghasilkan ibu sel xylem dan floem b. Multiplicative: menghasilkan pengembangan keliling dari kambium Produksi xylem dan floem - Produksi ke luar menghasilkan floem, ke dalam menghasilkan xylem - Biasanya floem terdiferensiasi lebih awal dibanding xylem, kadang bahkan menghambat pembentukannya - Jumlah produksi xylem lebih besar dari pada floem 2. Diferensiasi - Peningkatan ukuran sel dan penebalan dinding sel - Kehilangan protoplast 3. Perluasan/ekspansi kambium Dilakukan dengan menambah sel baru, dengan dua cara: - pemanjangan kambium sheath melalui penambahan sel baru dari prokambium - penambahan keliling dengan pembelahan antiklinal sel-sel kambium

PERTUMBUHAN AKAR Akar berasal dari radikel (meristem akar) yang terbentuk dari embrio di dalam biji. Akar pertama bercabang dan bertambah panjang untuk membentuk sistem perakaran. Akar lateral terbentuk dari perisikel: - sejumlah sel perisikel menjadi meristematik dan membelah membentuk primordia lateral. - Primordia lateral tumbuh keluar menembus lapisan endodermis, cortex dan epidermis, hingga terbentuk akar lateral. - sebelum menembus permukaan akar utama, akar lateral ini telah membentuk meristem apikal-nya sendiri dan ujung akar.

Tiga tipe percabangan akar lateral 1. Akar panjang (long roots) yang mengalami penebalan sekunder dan menjadi bagian sistem perakaran permanen; ujung berbentuk runcing 2. Akar pendek (short roots); ujung berbentuk tumpul 3. Akar pendek yang mengalami konversi menjadi akar panjang Rambut akar : hasil pertumbuhan luar dari sel epidermis akar dalam zone of maturation; meningkatkan daya serap akar sampai 20 kali

Perpanjangan akar Empat zona/region sel pada pertumbuhan akar: 1. Paling ujung: massa seluler pelindung ujung akar 2. Titik pertumbuhan (growing point): - zona meristematik yang tersusun atas sel-sel kubik kecil berdinding tipis dengan sitoplasma tebal. - ketika jumlah sel bertambah, sebagian ditambahkan pada ujung akar, dan sebagian lainnya ke zona perpanjangan (region of elongation) 3. Zona perpanjangan (region of elongation) - terletak di atas zona meristematik - sel-sel hasil produksi dari titik pertumbuhan mengalami pertambahan ukuran dengan cepat, terutama secara longitudinal 4. Zona diferensiasi dan kematangan (differentiation and maturation) - sel-sel yang terbentuk di penghujung zona perpanjangan kehilangan kemampuannya untuk ekspansi dan terdiferensiasi menjadi epidermis, cortex dan stele.

Zone of maturation Zone of elongation Meristematic zone

Umur akar dipengaruhi oleh: - jenis akar  long-lived large perennial dan short-lived small roots - kondisi lingkungan - serangan hama dan penyakit - umur pohon Kecepatan perpanjangan akar dipengaruhi oleh: - genetik (spesies) - bahan pertanaman - tempat tumbuh - musim Pertumbuhan musiman pada akar terjadi melalui: - perpanjangan akar yang sudah ada - pembentukan dan perpanjangan akar-akar lateral baru

Pengukuran dan Analisis Pertumbuhan Tinggi pohon: Hypsometer: berbagai alat ukur tinggi berdasarkan prinsip trigonometri sudut (shunto-clinometer, hagameter, christen hypsometer) Meter stick Galah ukur Kambium : Kaliper dan pita meter Dendrometer: * mengukur penambahan keliling pohon: tree-ring band * mengukur pertumbuhan radial: dial gauge, micrometer, recording dendrometer (dendrograf)

Pengukuran laju pertumbuhan tanaman Berat kering tumbuhan Merupakan resultan dari jumlah permukaan fotosintetik dan tingkat fiksasi karbon (fotosintesis) per unit permukaan fotosintetik. Leaf Area Index (LAI): luas permukaan daun per unit lahan (m2) Leaf Area Ratio (LAR): luas permukaan daun per total berat kering (m2/gr) Net Assimilation Rate (NAR): peningkatan berat kering per unit permukaan daun (gr/m2) Relative Growth Rates (RGR): peningkatan berat kering per satuan waktu per unit material pertumbuhan (gr/gr /minggu) RGR = NAR x LAR

LAI (Leaf Area Index) Merupakan perbandingan antara luas permukaan daun tanaman atau tegakan terhadap luas permukaan tanah (m2) Bersama jumlah daun terus berkembang sampai mulai terjadi proses penuaan umum Tergantung dari : - Ukuran pohon - Umur - Jarak tanam - Berbagai faktor yang mempengaruhi luas daun

Pertumbuhan waktu

SEKIAN