Faktor Eksternal
Faktor eksternal adalah elemen lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Ketersediaan yang cukup dan seimbang dari faktor-faktor ini menentukan kesehatan tumbuhan serta kemampuannya mencapai potensi pertumbuhan optimal.
Nutrisi
Nutrisi tumbuhan terbagi menjadi unsur hara makro yang dibutuhkan dalam jumlah besar dan unsur hara mikro yang dibutuhkan dalam jumlah kecil. Kekurangan maupun kelebihan salah satunya dapat menghambat pertumbuhan atau merusak fisiologi tumbuhan.
| Unsur Makro | Fungsi Utama | Akibat Defisiensi |
|---|---|---|
| Nitrogen (N) | Sintesis protein, klorofil, dan enzim; mendukung pertumbuhan vegetatif | Klorosis pada daun tua, batang lemah, pertumbuhan lambat |
| Fosfor (P) | Pembentukan ATP, DNA, RNA, serta perkembangan akar, biji, dan buah | Pertumbuhan akar terganggu, daun ungu atau merah tua, biji kecil |
| Kalium (K) | Mengatur keseimbangan air, tekanan osmotik, dan aktivitas enzim | Tepi daun cokelat, bintik nekrotik, daun menggulung |
| Kalsium (Ca) | Pembentukan dinding sel, pembelahan sel, stabilitas membran | Deformasi daun muda, akar pendek, ujung tunas mati |
| Magnesium (Mg) | Komponen utama klorofil dan aktivator enzim fotosintesis | Klorosis antar-urat daun tua, daun kuning pucat |
| Belerang (S) | Sintesis asam amino, protein, dan enzim | Klorosis pada daun muda, tanaman kerdil |
| Karbon, Hidrogen, Oksigen | Bahan dasar fotosintesis dan respirasi serta pembentukan karbohidrat | Pertumbuhan terhenti, layu, metabolisme terhambat |
| Unsur Mikro | Fungsi Utama | Akibat Defisiensi |
|---|---|---|
| Besi (Fe) | Pembentukan klorofil dan transfer elektron | Klorosis antar-urat daun muda, fotosintesis terganggu |
| Mangan (Mn) | Aktivasi enzim, fotosintesis, metabolisme nitrogen | Bintik cokelat pada daun, klorosis daun muda |
| Seng (Zn) | Sintesis hormon auksin dan aktivasi enzim | Daun kecil dan keriput, pertumbuhan terhambat |
| Tembaga (Cu) | Pembentukan klorofil, transfer elektron, aktivasi enzim | Ujung tunas layu, daun bergulung, akar lemah |
| Boron (B) | Pembelahan sel, pengangkutan gula, perkembangan dinding sel | Deformasi tunas dan daun, jaringan mati |
| Molibdenum (Mo) | Konversi nitrat menjadi amonia dan metabolisme nitrogen | Klorosis pada tepi daun mirip kekurangan nitrogen |
| Klorin (Cl) | Mengatur keseimbangan air, osmosis, dan kerja stomata | Daun layu dan menguning, akar kecil |
| Nikel (Ni) | Aktivasi enzim urease dan metabolisme nitrogen | Penumpukan urea, daun menguning |
| Kobalt (Co) | Mendukung fiksasi nitrogen oleh bakteri akar | Fiksasi nitrogen terhambat |
Air
Air berperan sebagai pelarut reaksi kimia, medium transportasi nutrisi melalui xilem, sumber elektron dan proton pada reaksi terang fotosintesis, pengatur suhu melalui transpirasi, serta penjaga tekanan turgor sel. Kekurangan air menyebabkan layu, pertumbuhan terhambat, stomata menutup, dan pada tingkat parah dapat mematikan tanaman.
Derajat Keasaman (pH)
pH tanah memengaruhi ketersediaan nutrisi dan aktivitas mikroorganisme. Sebagian besar tumbuhan tumbuh optimal pada pH 6–7. Pada tanah asam, aluminium dan mangan dapat menjadi racun sementara fosfor, kalsium, dan magnesium sulit diserap; pada tanah basa, besi, mangan, tembaga, seng, dan boron menjadi kurang tersedia.
Kadar Garam
Salinitas tinggi menimbulkan stres osmotik yang menghambat penyerapan air oleh akar serta toksisitas ion natrium dan klorida. Gejalanya berupa daun terbakar pada tepinya, layu, klorosis, dan pertumbuhan terhambat.
Oksigen
Oksigen diperlukan untuk respirasi seluler yang menghasilkan ATP, termasuk respirasi akar. Tanah yang jenuh air atau berdrainase buruk menyebabkan kondisi anaerobik sehingga akar membusuk dan pertumbuhan terhambat.
Cahaya
Cahaya adalah sumber energi fotosintesis sekaligus pengatur fotomorfogenesis. Cahaya mengaktifkan klorofil, memicu fototropisme, dan memengaruhi pembungaan. Kekurangan cahaya menyebabkan etiolasi, yaitu tumbuhan memanjang cepat tetapi berbatang lemah dan berdaun pucat.
Beberapa tumbuhan dapat berhenti tumbuh sementara waktu jika tidak mendapatkan cahaya yang cukup. Kondisi ini disebut dormansi cahaya: tumbuhan menunggu hingga kondisi terang kembali sebelum melanjutkan pertumbuhannya. Mirip seperti manusia yang butuh sinar matahari pagi, tumbuhan juga tidak bisa berfungsi optimal tanpa cahaya.
Fotoperiodisme
Fotoperiodisme adalah respons fisiologis tumbuhan terhadap panjang siang dan malam yang diatur oleh pigmen fitokrom. Setiap spesies memiliki fotoperiode kritis, yaitu jumlah jam cahaya yang dibutuhkan untuk memicu pembungaan.
| Aspek | Berhari Pendek | Berhari Panjang | Berhari Netral |
|---|---|---|---|
| Definisi | Berbunga saat malam lebih panjang dari siang | Berbunga saat siang lebih panjang dari malam | Berbunga tanpa dipengaruhi panjang siang atau malam |
| Durasi yang dibutuhkan | Malam lebih dari 12 jam | Siang lebih dari 12 jam | Tidak terpengaruh panjang hari |
| Contoh tumbuhan | Krisan, poinsettia, kedelai, tembakau | Gandum, bayam, selada, barley | Tomat, jagung, mentimun, bunga matahari |
| Musim berbunga | Musim gugur atau awal musim semi | Akhir musim semi atau musim panas | Sepanjang tahun bergantung kondisi lingkungan |
| Pengaruh cahaya tambahan | Menghambat pembungaan | Mempercepat pembungaan | Tidak berpengaruh |
Suhu
Setiap spesies memiliki suhu optimal untuk fotosintesis, respirasi, dan pembelahan sel. Suhu terlalu rendah membekukan air dalam sel dan menurunkan aktivitas enzim, sedangkan suhu terlalu tinggi meningkatkan transpirasi hingga tumbuhan layu serta mengganggu kerja enzim. Suhu juga berperan dalam stratifikasi benih dan vernalisasi yang merangsang pembungaan.
Kelembaban
Kelembaban memengaruhi laju transpirasi dan keseimbangan air. Kelembaban rendah mempercepat kehilangan air sehingga tumbuhan berisiko kekeringan, sedangkan kelembaban tinggi menurunkan transpirasi dan meningkatkan risiko infeksi jamur.
Gravitasi
Gravitasi memengaruhi arah pertumbuhan melalui geotropisme. Akar menunjukkan geotropisme positif dengan tumbuh ke bawah, sedangkan batang dan daun menunjukkan geotropisme negatif dengan tumbuh ke atas. Respons ini dikendalikan oleh distribusi hormon auksin yang tidak merata.
Sentuhan
Tigmotropisme adalah respons pertumbuhan terhadap sentuhan, terlihat pada sulur tumbuhan merambat seperti anggur yang membelit penopangnya. Sentuhan juga dapat memicu tigmonasti, seperti mengatupnya daun Mimosa pudica saat disentuh.
Organisme Parasit dan Herbivor
Jamur, bakteri, dan virus parasit merusak jaringan serta mengambil nutrisi inang sehingga menimbulkan penyakit seperti busuk akar dan layu bakteri. Herbivor seperti ulat dan belalang memakan daun serta batang sehingga menurunkan kemampuan fotosintesis. Tumbuhan melindungi diri dengan duri, racun, atau senyawa alelopati.
Hormon Eksogen
Hormon eksogen adalah zat pengatur tumbuh dari luar tumbuhan yang digunakan manusia dalam budidaya. Auksin mempercepat pembentukan akar pada stek, giberelin mempercepat pembungaan dan memperbesar buah, sitokinin merangsang pembelahan sel dan memperlambat penuaan daun, sedangkan etilen mempercepat pematangan buah.
Faktor Internal
Faktor internal utama adalah hormon tumbuhan yang mengatur hampir seluruh aktivitas biologis, mulai dari pembelahan dan pemanjangan sel hingga pembungaan dan pematangan buah.
- Auksin: merangsang pemanjangan sel batang, mempertahankan dominansi apikal, dan memicu pembentukan akar adventif; banyak digunakan untuk merangsang perakaran stek.
- Giberelin: merangsang pemanjangan batang, memecah dormansi biji saat perkecambahan, dan memicu pembungaan pada tumbuhan berhari panjang.
- Gas etilen: satu-satunya hormon berbentuk gas yang mempercepat pematangan buah, memicu absisi daun dan buah, serta berperan dalam respons terhadap stres.
- Sitokinin: merangsang pembelahan sel, mendorong pertumbuhan tunas lateral, dan menunda penuaan daun; banyak dipakai dalam kultur jaringan.
- Asam absisat (ABA): menginduksi dormansi biji dan tunas, menutup stomata saat kekeringan, serta menghambat pertumbuhan pada kondisi stres.
- Kalin: kelompok hormon pembentuk organ, terdiri dari rizokalin (akar), kaulokalin (batang), filokalin (daun), dan antokalin (bunga).
- Asam traumalin: berperan dalam regenerasi dan penyembuhan jaringan yang terluka serta pembentukan kalus pelindung.
Soal. Mengapa pH tanah dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, dan bagaimana tanaman merespons kondisi pH yang terlalu rendah atau terlalu tinggi?
Jawaban. Jawaban: pH tanah memengaruhi ketersediaan unsur hara. Jika pH terlalu rendah atau terlalu tinggi, nutrisi penting seperti fosfor atau besi tidak dapat diserap optimal oleh akar, sehingga tanaman menunjukkan gejala daun menguning atau pertumbuhan terhambat.
Pembahasan. pH tanah memengaruhi aktivitas mikroorganisme serta kelarutan nutrisi. Pada pH rendah, aluminium dapat menjadi racun sementara fosfor dan magnesium sulit diserap; pada pH tinggi, besi dan seng kurang tersedia. Akibatnya tumbuhan dapat mengalami defisiensi meskipun unsur hara sebenarnya ada dalam tanah.
Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Pertumbuhan Kecambah
Tujuan. Mengamati pengaruh intensitas cahaya terhadap pertumbuhan kecambah, menganalisis perbedaan tumbuhan yang mendapat cahaya dan yang tidak, serta menjelaskan peran cahaya sebagai faktor eksternal.
Bahan.
- 6–10 biji kacang hijau atau biji tumbuhan lain yang mudah tumbuh
- Kapas atau tisu basah
- 2 wadah kecil (gelas plastik atau pot kecil)
- Kardus penutup atau kotak tertutup untuk simulasi ruangan gelap
- Penggaris serta label atau kertas penanda
Langkah.
- Buatlah kelompok yang terdiri dari 4 orang, lalu siapkan alat dan bahan.
- Siapkan 2 wadah berisi kapas atau tisu basah dan letakkan masing-masing 3–5 biji kecambah di setiap wadah.
- Letakkan satu wadah di tempat yang mendapat cahaya matahari atau lampu terang.
- Letakkan wadah lainnya di dalam kardus tertutup atau ruangan gelap.
- Siram kapas secara teratur agar tetap lembab.
- Amati dan ukur tinggi kecambah setiap hari selama 5–7 hari.
- Catat perbedaan tinggi batang, warna daun, dan kekuatan tanaman di kedua tempat.
- Diskusikan pertanyaan berikut, lalu buatlah kesimpulan dari praktikum yang baru saja kamu lakukan.
Pertanyaan.
- Bagaimana perbedaan tinggi tanaman di ruang terang dan ruang gelap?
- Mengapa kecambah di tempat gelap cenderung tumbuh lebih tinggi namun lemah?
- Apa fungsi cahaya dalam proses pertumbuhan tanaman?
- Apa yang terjadi jika tanaman terus-menerus tumbuh di tempat gelap?
- Bagaimana eksperimen ini menggambarkan peran faktor eksternal (cahaya) terhadap pertumbuhan?
Gratis — tolong sebarkan
Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.
Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp