Laju Pertumbuhan Tanaman.blogspot.com

LAJU PERTUMBUHAN TANAMAN

(Pertemuan ke-9 / 07 Desember 2014)

1.1.       Definisi Laju pertumbuhan tanaman (LPT) = crop growth rate (CGR)

Definisi Laju pertumbuhan tanaman adalah kemampuan tanaman menghasilkan bahan kering hasil asimilasi tiap satuan luas lahan tiap satuan waktu (g/m2/minggu)v. Laju pertumbuhan nisbi/relatif (LPN/LTR) = relative growth rate (RGR) adalah kemampuan tanaman menghasilkan bahan kering hasil asimilasi tiap satuan bobot kering awal tiap satuan waktu (g/g/minggu)v  Indeks luas daun (ILD) = leaf area index (LAI) adalah luas daun di atas suatu luas lahan.

Contoh :  ILD 2 artinya di atas tiap m2 lahan ditutupi 2 m2 daun, tidak bersatuan.

Secara umum, pertumbuhan didefinisikan sebagai proses pembelahan dan pemanjangan sel.  Pertumbuhan tanaman dalam arti terbatas menunjuk pada pertambahan ukuran yang tidak dapat balik, mencerminkan pertambahan protoplasma dan bobot kering pada tanaman. Pertambahan bobot kering umumnya digunakan sebagai penunjuk ciri pertumbuhan karena pada umumnya hal tersebut mempunyai kepentingan ekonomi yang paling besar.  Adapun parameter lain di antaranya adalah tinggi, volume, dan luas daun juga dapat digunakan untuk mendeteksi adanya pertumbuhan pada tanaman. 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.

a.            Faktor Pertumbuhan Tanaman

-               faktor internal (genetik)

Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah sebagai berikut :

o   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 (Lingkungan)

o  Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah sebagai berikut :  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. Beberapa teori terkait hal ini telah dinyatakan, dimulai oleh Liebig pada tahun 1862.

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

Kurva Pertumbuhan Tanaman

Kurva Sigmoid

Kurva sigmoid adalah suatu fungsi pertumbuhan yang mencirikan pola pertumbuhan tanaman sepanjang suatu generasi secara khas.  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. Kurva sigmoid berlaku bagi tumbuhan lengkap, untuk bagian-bagiannya ataupun sel-selnya. Pertumbuhan tanaman pada mulanya lambat kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai titik maksimum akhirnya laju tumbuh menurun. Pola pertumbuhan tersebut cepat pada fase vegetatif sampai titik tertentu akibat pertambahan sel tanaman kemudian melambat dan akhirnya menurun pada fase senesen. Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi di lingkungan.  Ukuran akhir, rupa, dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor genetik dan lingkungan.

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. 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). Laju pertumbuhan memuncak pada  t = \frac{1}{2} .

Adapun detail proses pada masing-masing fase adalah sebagai berikut :

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. Kuantitas lain dalam analisis diperoleh melalui perhitungan.  Akumulasi bahan kering mencerminkan kemampuan tanaman dalam mengikat energi dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis, serta interaksinya dengan faktor-faktor lingkungan. Distribusi akumulasi bahan kering pada bagian-bagian tanaman seperti akar, batang, daun dan bagian generatif, dapat mencerminkan produktivitas tanaman. Salah satu manfaat menggunakan analisis pertumbuhan tanaman adalah mengetahui pengaruh perlakuan dan faktor-faktor dalam budidaya tanaman terhadap kualitas pertumbuhan dan hasil tanaman. 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).

Kuantitas Analisis Pertumbuhan Tanaman

Kuantitas analisis pettumbuhan tanaman yang diperoleh dari berat dan luas daun tanaman, tercantum pada tabel berikut :

Kuantitas yang diperoleh	Simbol	Formula	Satuan
Laju Pertumbuhan Relatif	RGR
Nisbah Luas Daun	LAR
Luas Daun Khusus	SLA
Bobot Daun Khusus	SLW
Laju Asimilasi Bersih	NAR
Indeks Luas Daun	LAI		tidak berdimensi
Laju Pertumbuhan Tanaman	CGR
Lamanya Luas Daun	LAD
Lamanya Biomassa	BMD

Keterangan:

·         = luas daun

·         = bobot daun

·         = luas tanah

·         T = waktu

·         W = bobot kering total (hasil biologis)

DINAMIKA DAN ANALISIS PERTUMBUHAN

DINAMIKA PERTUMBUHAN

Pola pertumbuhan sepanjang daur hidup tumbuhan dicirikan oleh suatu fungsi pertumbuhan yang disebut Kurva Sigmoid yaitu kurva yang berbentuk S. pertumbuhan kecambah yang lamban dan biasanya negatif dalam hal penambahan berat kering selama periode yang pendek saja, selama satu atau dua minggu.  Fase ini diikuti oleh suatu periode laju pertumbuhan eksponensial; fase ini relatif pendek dalam tajuk tanaman budidaya.  Fase linier merupakan kelanjutan berikutnya selama periode yang relative panjang, selama ini tejadi penambahan berat kering dengan laju yang konstan.  Pada tanaman budidaya, fase linier merupakan pernyataan dari laju pertumbuhan tanaman budidaya (Crop Growth Rate = CGR)

ANALISIS PERTUMBUHAN

Salah satu pendekatan terhadap analisis faktor-faktor yang mempengaruhi hasil panen dan analisis perkembangan tanaman sebagai penimbunan bersih hasil fotosintesis secara terintegrasi dengan waktu, disebut sebagai analisis pertumbuhan.

Tujuan Analisis pertumbuhan :

Untuk mengukur kemampuan tanaman sebagai penghasil fotosintesis yang dinyatakan dengan berat kering.  Hal ini didasarkan atas kenyataan bahwa 90% bahan kering tanaman berasal dari hasil fotosintesis. Mengapa Tinggi Tanaman, Jumlah daun, Luas daun, dan Berat Kering Tanaman Perlu diukur/dihitung?:

 Daun merupakan organ utama yang melakukan fotosintesis yang selanjutnya akan menyusun biomassa (berat kering) tanaman.  Maka dalam analisis pertumbuhan hanya dua variabel yang diamati yaitu berat kering dan luas daun yang diukur pada interval tertentu.

Interval waktu pengamatan biasanya 2-3 hari untuk jumlah tanaman yang lebih sedikit atau 1-2 minggu untuk jumlah tanaman yang lebih banyak.

Beberapa Cara Pengukuran Luas Daun :

Penggunaan alat fotoelektrik

Penggunaan analisis regresi linier luas daun = a + b (p x l)

 Penggunaan rumus daun;

                 luas daun = p x l x c

Penggunaan metode proyeksi daun dengan rumus;

luas daun = A/B dimana : a = b = landaian, p = panjang daun, l = lebar daun, c = konstanta, A = berat proyeksi daun, B = berat kertas standar, dan Z = luas kertas standar.

Bobot Kering Tanaman :

Bahan basah dibagi menurut jenis organ : daun, batang, akar (bila mungkin), buah, biji, kulit biji dll, bila terlalu banyak disubsampel. Bahan basah di jemur sampai kering matahari – dioven pada suhu 65-85o C sampai berat tetap, setelah 48 jam. Ditimbang dengan timbangan ketelitian 2 angka dibelakang koma dalam gram. Analisis pertumbuhan, pada tahap awal pertumbuhan meliputi beberapa hal   yaitu; laju pertumbuhan tanaman dan laju pertumbuhan relatif, laju asimilasi netto atau laju asimilasi bersih Indeks luas daun dan laju satuan daun

Pengertian :

Laju pertumbuhan tanaman (LPT) = crop growth rate (CGR)  adalah kemampuan tanaman menghasilkan bahan kering hasil asimilasi tiap satuan luas lahan tiap satuan waktu (g/m2/minggu). Laju pertumbuhan nisbi/relatif (LPN/LTR) = relative growth rate (RGR) adalah kemampuan tanaman menghasilkan bahan kering hasil asimilasi tiap satuan bobot kering awal tiap satuan waktu (g/g/minggu)

Pengertian :

Indeks luas daun (ILD) = leaf area index (LAI) adalah luas daun di atas suatu luas lahan. ILD 2 artinya di atas tiap m2 lahan ditutupi 2 m2 daun, tidak bersatuan

  Laju asimilasi bersih/netto (LAB/LAN) = net assimilation rate (NAR) adalah kemampuan tanaman menghasilkan bahan kering hasil asimilasi tiap satuan luas daun tiap satuan waktu (g/dm2/minggu)

Pengertian :

 Bobot daun khas (BDK) = specific leaf weight (SLW) adalah bobot daun tiap satuan luas daun, menggambarkan ketebalan daun (g/dm2)

 Indeks panen (IP) = harvest index (HI) : kemampuan tanaman menyalurkan asimilat, tanpa satuan

 LAN paling tinggi nilainya pada saat tumbuhan masih kecil dan sebagian besar daunnya terkena cahaya matahari langsung.

 LAN kemungkinan akan menurun pada saat pertambahan luas daun, sehingga tidak mampu melakukan fotosintesis secara optimal.

 Sehingga akan terdapat suatu saat dimana LTP tidak tanggap lagi terhadap peningkatan ILD.

 ILD pada saat LTP mencapai maksimum disebut ILD Optimum.

 Peningkatan luas daun selanjutnya mengakibatkan peningkatan ILD, daun-daun akan saling menutupi satu dengan yang lain dari akibat nilai LAN menurun.  Penurunan nilai LAN sedemikian rupa akan mengakibatkan laju pertumbuhan menurun.

 ILD pada saat LTP atau LTR mulai menurun disebut ILD Kritis

Alat :

  Mempelajari proses perlu alat – mulai yg sederhana – sampai canggih

  Luas daun : timbangan (gravimetri), leaf area meter, canopy analizer

  Bobot kering : oven, timbangan

  Fotosintesis : Photosynthetic analyzer

  Bukaan stomata-transpirasi : mikroskop, kobal klorid, porometer

  Klorofil: bagan warna daun, spectrophotometer, chlorophyll meter

  Cahaya : light meter, tube solarimeter

Asessment

1.     Setiap tanaman seiring dengan waktu mengalami peningkatan berat kering.

a.    Jelaskan peranan fotosintesis

b.    Jelaskan pengaruh indeks luas daun

c.    Jelaskan peranan klorofil daun

Laju asimilasi ditentukan salah satunya oleh faktor luas daun, bagaimana mekanisme terjadinya korelasi laju asimilasi dengan luas d