Hubungan tanah dan tanaman

2.1 Definisi Pertumbuhan Tanaman

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan proses yang penting dalam kehidupan dan perkembangbiakan suatu spesies. Pertumbuhan dan perkembangan berlangsung secara terus-menerus sepanjang daur hidup, tergantung pada hasil asimilasi, hormon, dan substansi pertumbuhan lainnya, serta lingkungan yang mendukung (Gardner et al., 1991). Pertumbuhan berarti pertambahan ukuran. Karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertambahan ini bukan hanya dalam volume, tetapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma dan tingkat kerumitan. Tahapan dalam pertumbuhan dan perkembangan sel meliputi tiga peristiwa, yaitu pembelahan sel, pembesaran sel, dan diferensiasi sel (Salisbury dan Ross, 1995).

Pertumbuhan tanaman pada dasarnya disebabkan oleh pembesaran sel dan pembelahan sel. Berdasarkan pada kenyataan ini, maka jumlah sel dapat digunakan sebagai indikator pertumbuhan tanaman dan organ tanaman. Berat tanaman dapat digunakan sebagai indikator perumbuhan, dalam hal ini dapat dilakukan dengan dua pendekatan, yaitu berdasarkan berat segar dan berat kering (Lakitan, 1996).

Beda dari pertumbuhan dan perkembangan dilihat dari perubahannya dan parameternya. Sebagai contoh parameter pertumbuhan antara lain bobot segar, bobot kering, pertambahan panjang, dan pertambahan luas. Jika makhluk hidup megalami pertambahan panjang, pertambahan luas, maka makhluk hidup dikatakan mengalami pertumbuhan. Pada perkembangan, misalnya pada tumbuhan mengalami pendewasaan organ-organ untuk melakukan fotosisntesis, untuk melakukan reproduksi  (Fried & Hademenos, 2006).

Pertumbuhan dapat diketahui dari ukuran panjang, lebar atau luas, pertambahan massa atau berat (Bidwell, 1979). Sedangkan menurut Noggle dan Fritz (1983) pertumbuhan dapat ditunjukkan dengan meningkatnya tinggi tanaman, panjang, lebar, dan luas daun, serta berat kering masing-masing organ yang meliputi akar, batang, daun dan buah; jumlah sel dan konsentrasi kandungan kimia tertentu, yaitu asam nukleat, nitrogen terlarut, lipid, karbohidrat dalam jaringan dan organ. Tapi umumnya, pertumbuhan cukup diukur tinggi tanaman dan berat kering.

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman berlangsung baik pada fase vegetatif maupun generatif. Pada fase vegetatif terutama terjadi pada perkembangan akar, daun, dan batang. Sedangkan pada fase generatif terjadi pembentukan dan perkembangan kuncup bunga, bunga, buah, dan biji serta pendewasaan struktur penyimpanan makanan dan penimbunan karbohidrat. Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua proses yang sangat erat hubungannya (Hariyadi, 1988).

Pertumbuhan adalah pertambahan massa, ukuran, volume yang bersifat irreversibel (tidak dapat balik). Pertumbuhan diikuti dengan diferensiasi, yaitu perubahan bentuk fisiologi sesuai fungsinya atau proses perkembangan. Beda dari pertumbuhan dan perkembangan dilihat dari perubahannya dan parameternya. Sebagai contoh parameter pertumbuhan antara lain bobot segar, bobot kering, pertambahan panjang, dan pertambahan luas. Jika makhluk hidup megalami pertambahan panjang, pertambahan luas, maka makhluk hidup dikatakan mengalami pertumbuhan. Pada perkembangan, misalnya pada tumbuhan mengalami pendewasaan organ-organ untuk melakukan fotosisntesis, untuk melakukan reproduksi (Noggle dan Fritz, 1983).

Pada tumbuhan tingkat tinggi, pertumbuhan merupakan gabungan antara pembentangan dan perbanyakan sel.  Tempat berlangsungnya pertumbuhan hanya di meristem. Sel dewasa yang tumbuh kembali dinamakan meristem sekunder. Perbedaan ukuran diantara organ- organ yang struktur anatominya sama dapat terjadi sebagai akibat perbedaan jumlah sel atau ukuran masing-masing sel penyusunnya. Untuk tumbuh diperlukan sejumlah persyaratan, antara lain tumbuhan harus berada dalam fase potensial tumbuh ( tidak dorman), tersedia atau mampu membentuk sendiri hormon tumbuh, serta lingkungan yang sesuai yaitu ada air, oksigen (zat hara) dan temperatur tepat. Semua faktor tersebut tadi, selain menjadi syarat terjadinya pertumbuhan, juga mempengaruhi pertumbuhan (Gardner et al., 1991).

Pertumbuhan tanaman merupakan suatu konsep universal dalam biologi dan merupakan hasil dari berbagai proses fisiologi yang berinteraksi dalam tubuh tanaman bersama faktor luar. Ketiga proses tersebut yaitu pertambahan ukuran, bentuk dan jumlah (Sitompul dan Guritno, 1995).

Pertumbuhan, dalam arti terbatas, menunjuk pada pertambahan ukuran yang tidak dapat balik, mencerminkan pertambahan protoplasma. Pertumbuhan tanaman ditunjukkan oleh pertambahan ukuran dan berat kering yang tidak dapat balik (Harjadi, 1988).
Pertumbuhan tanaman yang biasanya diamati adalah tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun dan bobot kering tanaman. Pertumbuhan tanaman yang baik menurut Sitompul dan Guritno (1995) dipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor luar tanaman itu sendiri. Faktor lingkungan yang mempengaruhi tanaman diantaranya adalah ketersediaan air, unsur hara, iklim dan adanya hama dan penyakit (Gardner et al., 1991).

Perkembangan dapat didefinisikan sebagai suatu perubahan teratur dan berkembang, seringkali menuju suatu keadaan yang lebih tinggi, lebih teratur atau lebih kompleks atau dapat pula dikatakan sebagai suatu seri perubahan pada organisme yang terjadi selama daur hidupnya yang meliputi pertumbuhan dan diferensiasi. Perkembangan dapat terjadi tanpa pertumbuhan dan demikian pula halnya pertumbuhan dapat terjadi tanpa perkembangan, tetapi kedua proses ini sering bergabung dalam satu proses (Hariyadi, 1988).

 Perkembangan mewujudkan perubahan dan perubahan-perubahan tersebut dapat berjalan secara bertahap atau berjalan sangat cepat. Pada perkembangan tidak hanya perubahan kuantitatif, tetapi juga menyangkut perubahan kualitatif di antara sel, jaringan dan organ yang disebut diferensiasi. Peristiwa perkembangan yang  penting seperti perkecambahan, perbungaan atau penuaan (senescence) menghasilkan perubahan yang mendadak di dalam kehidupan atau pola pertumbuhan. Proses-proses perkembangan lainnya berlangsung terus secara lambat atau bertahap selama separuh atau selama hidup tumbuhan (Shibles dan Weber, 1965).

2.2 Pola Pertumbuhan dan Perkembangan

Ada dua aspek yang dapat kita kaji dalam proses perkembanganpada tumbuhan yaitu (1) aspek morfologi dan anatomi, (2) aspek fisiologi danbiokimia. Pada aspek morfologi dan anatomi kita dapat mengkaji perubahan-perubahan struktur yang terjadi, yang terlihat selama proses perkembangan tumbuhan. Kita akan sangat sukar niemahami perkembangan tanpa mempelajari proses fisiologi dan biokimia. . Proses fisiologi dan biokimia ini sangat menentukan perubahan morfologi suatu organisme sehingga aspek fisiologi dan biokimia merupakan subjek utama dalam mempelajari bidang ilmu ini yang sekarang lebih dikenal dengan istilah morfogenesis. Morfogenesis ini mempelajari perubahan-perubahan bentuk dan struktur yang proses pengontrolannya melibatkan perubahan fisika dan kimia sehingga morfogenesis lebih tepat disebut sebagai fisiologi dan biokimia perkembangan (Fried & Hademenos, 2006).

Pertumbuhan dan perkembangan adalah suatu koordinasi yang baik dari banyak peristiwa pada tahap yang berbeda, yaitu dari tahap biofisika dan biokimia ke tahap organisme dan menghasilkan suatu organisme yang utuh dan lengkap. Prosesnya sangat kompleks dan banyak cara yang berbeda untuk dapat memahaminya. Pemahaman kita terhadap perkembangan tumbuh dengan cepat, tetapi banyak aspek masih merupakan subyek yang diperdebatkan atau belum diketahui. Untuk hal-hal seperti itu masih banyak pertanyaan-pertanyaan yang sampai sekarang belum terjawab (Lakitan, 1996).

Pertumbuhan dapat diukur sebagai pertambahan panjang, lebar atau luas; tetapi dapat pula diukur berdasarkan pertambahan volume, masa atau berat ( segar atau kering ). Setiap parameter ini menggambarkan sesuatu yang berbeda dan jarang adanya hubungan sederhana antara mereka dalam organisme yang sedang tumbuh. Hal ini disebabkan pertumbuhan sering terjadi dalam arah dan kadar cepat yang berbeda yang satu sama lain tidak ada keterkaitan, sehingga perbandingan linier antara luas dan volume tidak terjadi pada waktu yang bersamaan. Dengan melibatkan parameter lingkungan seperti cahaya, suhu, air dan lain-lain, suatu model pertumbuhan yang sederhana dari suatu bagian tumbuhan seperti akar, daun dan batang telah  dilakukan (Hariyadi, 1988).

Pola pertumbuhan dapat dibagi dalam tiga fase pertumbuhan, yaitu: (1) pase logaritmik atau fase eksponensial, (2) fase linier, dan (3) fase penurunan kadar cepat pertumbuhan yang disebut penuaan. Peningkatan kadar cepat pertumbuhan terjadi selama fase eksponensial, yang kemudian berjalan konstan selama fase linier, dan menurun menuju nol selama proses penuaan (Sumadi, 1993).

2.3 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Perkembangan dan Pertumbuhan

Beberapa faktor yang mempengaruhi perkembangan adalah sebagai berikut:

a. Faktor internal : yaitu faktor yang melibatkan hormon, yang akan mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

b. Faktor Lingkungan : Faktor ini merupakan faktor luar yang erat sekali hubunganaya dengan proses perkembangan. Termasuk ke dalam faktor ini adalah panjang pendeknya hari, suhu, nutrisi, dan lain-lain.

Beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan adalah sebagai berikut:

a.  Faktor eksternal/lingkungan yaitu, air, mineral, kelembaban, dan suhu.

b. Faktor internal yaitu hormon dan gen yang dihasilkan oleh tanaman itu sendiri. Hormon-hormon yang ada pada tumbuhan antara lain, auksin, giberelin, sitokinin, gas etilen, asam absisat, dan kalin.

Faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangan adalah nutrisi yang diterima oleh jaringan-jaringan tumbuhan sehingga mengalami perkembangan dan pendewasaan yang menyebabkan organ-organ dewasa aktif dan berfungsi. Pada sejumlah organisme, pengaruh-pengaruh lingkungan dipercayai sebagai penyebab terbentuknya medan-medan metabolik. Pengaruh cahaya atau tekanan pada komponen-komponen suatu sel dapat menyebabkan orientasi etitas-entitas internal, yang menyebabkan terbentuknya medan perkembangan dan mempengaruhi pola pertumbuhan embrionik (Blad et al., 1972).

Perkembangan merupakan hasil gabungan interaksi antara potensi genetik dengan lingkungan. Genetik merupakan sumber informasi yang dimiliki oleh sel dari suatu organisme, yang mengontrol aktivitas fisiologi dan biokimia di dalam sel sejalan dengan arah perkembangaunya. Tetapi potensi genetik ini hanya akan berkembang apabila ditunjang oleh lingkungan yang cocok, yang memberikan fasilitas kepada organisme dalam melaksanakan aktivitasnya.

Faktor lingkungan yang mempengaruhi tanaman diantaranya adalah ketersediaan air, unsur hara, iklim dan adanya hama dan penyakit.

2.4 Parameter Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman

Pertumbuhan tanaman merupakan suatu konsep universal dalam biologi dan merupakan hasil dari berbagai proses fisiologi yang berinteraksi dalam tubuh tanaman bersama faktor luar. Ketiga proses tersebut yaitu pertambahan ukuran, bentuk dan jumlah (Sitompul dan Guritno, 1995). Pertumbuhan, dalam arti terbatas, menunjuk pada pertambahan ukuran yang tidak dapat balik, mencerminkan pertambahan protoplasma. Pertumbuhan tanaman ditunjukkan oleh pertambahan ukuran dan berat kering yang tidak dapat balik (Harjadi, 1988).

Indikator yang dapat digunakan pada pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman antara lain adalah sebagai berikut :

a.       ukuran panjang, lebar atau luas,

b.      pertambahan massa atau berat

c.       meningkatnya tinggi tanaman, panjang, lebar, dan luas daun,

d.      berat kering masing-masing organ yang meliputi akar, batang, daun dan buah;

e.       jumlah sel dan konsentrasi kandungan kimia tertentu, yaitu asam nukleat, nitrogen terlarut, lipid, karbohidrat dalam jaringan dan organ.

f.       perkembangan akar, daun, dan batang.

g.      pembentukan dan perkembangan kuncup bunga, bunga, buah, dan biji

h.      pendewasaan struktur penyimpanan makanan dan penimbunan karbohidrat.