Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN” Makalah ini berisikan tentang informasi Struktur dan fungsi tumbuhan. Struktur tumbuhan terdiri dari akar, batang, daun, biji dan buah, bunga. Makalah ini akan membahas satu persatu bagian-bagian tumbuhan tersebut beserta fungsinya. Kami menyadari bahwa makalah ini jauh dari sempurna, oleh karena itu kami mengharapkan ada kritik dan saran yang bersifat membangun untuk
menyempurnakan
makalah ini. Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin. Malang, 5 September 2012
Penulis
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR…………………………………...
i
DAFTAR ISI……………………………………………..
ii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang………………………………….
1
1.2 Rumusan Masalah…………………………........
2
1.3Tujuan…………………………………………...
2
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Struktur dan Fungsi Akar…..
3
2.2 Struktur dan Fungsi Batang………………………. 2.3 Struktur dan Fungsi Daun…………………….. 2.4 Struktur dan Fungsi Bunga………………………. 2.5 Struktur dan Fungsi Biji dan Buah……………………… 2.6 Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan……………… 2.7 Kultur Jaringan……………..…………………… 2.8 Hama dan Penyakit Tumbuhan…………………
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan………………………………………
DAFTAR PUSTAKA……………………………………... iii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Pada awal perkembangan tumbuhan, semua sel melakukan pembelahan diri. Akan tetapi, pada pertumbuhan dan perkembangan selanjutnya, pembelahan sel menjadi terbatas hanya di bagian khusus dari tumbuhan. Jaringan khusus tersebut tetap bersifat embrionik dan selalu membelah diri. Jaringan embrionik ini disebut meristem. Pada dasarnya, pembelahan sel dapat pula berlangsung pada jaringan lain selain meristem, seperti pada korteks batang, tetapi pembelahannya sangat terbatas. Pada proses pembelahan, sel-sel meristem akan tumbuh dan mengalami spesialisasi membentuk berbagai macam jaringan yang tidak lagi mempunyai kemampuan membelah diri. Jaringan inilah jaringan dewasa. Struktur utama tubuh tumbuhan tingkat tinggi ( tumbuhan berbiji ) terdiri atas : akar, batang dan daun, disamping struktur tersebut tumbuhan juga ada yang dilengkapi dengan bunga dan buah. Sedangkan untuk tumbuhan tingkat rendah (tumbuhan tak berbiji ) umumnya tidak memiliki struktur seperti akar, batang , dan daun . Dapatkah kamu memberikan contoh – contoh kedua golongan tumbuhan di atas ? Seperti halnya tubuh hewan, tubuh tumbuhan pun terdiri atas sel yang tersusun secara teratur membentuk suatu jaringan, Sel-sel yang membentuk jaringan tersebut berasal dari hasil pembelahan sel zigot, yaitu sel hasil peleburan antara sel kelamin jantan dengan sel kelamin betina. Dari sel zigot itulah kemudian berkembang melalui proses pembelahan sel menjadi berbagai macam sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang berbeda. Proses pertumbuhan dan terbentuknya kumpulan sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang berbeda itu disebut dengan peristiwa Deferensiasasi. Dari peristiwa deferensiasi akan terbentuk berbagai macam jaringan, selanjutnya dari berbagai macam jaringan akan membentuk organ tubuh tumbuhan seperti akar, batang dan daun. Karena organ-organ tubuh tumbuhan mempunyai sifat dan fungsi yang berbeda maka struktur organ pun berbeda pula. Untuk memudahkan memahami struktur organ tubuh tumbuhan maka terlebih dahulu dibahas sedikit tentang berbagai macam jaringan yang menyusun organ-organ tubuh tumbuhan.
1.2 Rumusan masalah 1. 2. 3. 4.
Bagaimana pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan? Apa saja struktur dan fungsi dari tumbuhan? Apa saja hama dan penyakit pada tumbuhan? Apa yang dimaksud dengan kultur jaringan?
1.3 Tujuan Makalah ini dimaksudkan untuk membahas tentang struktur dan fungsi tumbuhan agar mahasiswa mengerti tentang analogi dan morfologi pada tumbuhan.
2.1Struktur dan Fungsi Akar Akar tumbuhan merupakan struktur tumbuhan yang terdapat di dalam tanah. Akar adalah tempat masuknya mineral atau zat-zat hara. Akar merupakan kelanjutan sumbu tumbuhan. Tumbuhan dikotil dan monokotil ada perbedaan sistem perakaran. Pada akar tumbuhan monokotil tersusun sistem akar serabut. 2.1.1 Struktur Akar Struktur akar dapat dilihat secara morfolgi dan anatomi. a. Morfologi (Struktur Luar) Akar
Panjang akar dipengaruhi oleh faktor eksternal seperti porositas tanah, tersedianya air dan mineral, dan kelembapan tanah. Morfologi akar terdiri dari rambut akar, batang akar, ujung akar, dan tudung akar. Rambut akar merupakan perluasan permukaan dari sel-sel epidermis akar yang berguna untuk memperluas daerah penyerapan. Rambut akar hanya tumbuh di dekat ujung akar dan pada umumnya relatif pendek. Ujung akar tersusun dari jaringan meristem yang sel-selnya berdinding tipis dan aktif membelah diri. Tudung akar terdapat di ujung akar dan melindungi promeristem akar serta membantu penembusan tanah oleh akar.pada banyak tumbuhan, sel sentral di tudung akar membentuk struktur yang lebih jelas dan tetap yang disebut kolumela. Sel tudung akar mensekresikan lendir yang terdiri atas polisakarida. Dan tudung akar bekembang secara terus menerus. Fungsi tudung akar adalah untuk melindungi ujung akar terhadap kerusakan mekanis pada waktu menembus tanah. Untuk memudahkan akar menembus tanah, bagian luar tudung akar mengandung lendir. b. Anatomi (Struktur Dalam) Akar
Anatomi akar terdiri dari epidermis, korteks, endodermis, dan stele. 1. Epidermis (kulit/lapisan luar akar) terdiri dari sel yang trersusun rapat. Dinding sel epidermis tipis sehingga dapat dilalui air. 2. Korteks/kulit pertama yang tersusun dari lapisan-lapisan sel yang berdinding tipis. Koteks memiliki ruang-ruang antarsel yang berfungsi untuk pertukaran gas. Peran korteks adalah sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan.
3. Endodermis akar yang terbentuk dari selapis sel yang tebal. Sebagian besar selsel endodermis memiliki pita kaspari yang mengandung zat suberin atau zat lignin. Fungsi endodermis adalah mengatur jalannya larutan yang diserap ke silinder pusat. Kemudian ada stele (silinder pusat) yang terdiri dari perisikel (perikambium), xilem (pembuluh kayu), dan floem (pembuluh tapis). Perisikel adalah lapisan terluar dari stele yang berperan dalam pertumbuhan sekunder dan pertumbuhan akar ke samping. Di dalam perisikel terdapat xilem dan floem yang merupakan berkas pengangkut. Ada juga empulur yang hanya terdapat pada tumbuhan dikotil. 4. Stele akar (silinder pusat). Stele pada akar tersusun atas perisikel (perikambium), xilem (pembuluh kayu), dan floem (pembuluh tapis). Perisikel merupakan lapisan terluar dari silinder pusat yang terdiri dari satu atau beberapa lapisan sel. Perisikel berfungsi dalam pertumbuhan sekunder dan pertumbuhan akar ke samping. Sedangkan xilem dan floem yang merupakan berkas pembuluh angkat terletak di sebelah dalam perisikel. Pada akar tumbuhan monokotil terdapat empulur, sedangkan pada akar tumbuhan dikotil tidak terdapat empulur. 2.1.2 Fungsi Akar Bagi tumbuhan akar memiliki beberapa kegunaan, antara lain, untuk menyerap air dan zat hara, untuk menunjang berdirinya tumbuhan, serta untuk menyimpan cadangan makanan. a. Menyerap air dan zat hara (mineral). Tumbuhan memerlukan air dan zat hara untuk kelangsungan hidupnya. Untuk memperoleh kebutuhannya tersebut, tumbuhan menyerapnya dari dalam tanah dengan menggunakan akar. Oleh karena itu, sering dijumpai akar tumbuh memanjang menuju sumber yang banyak mengandung air. b. Menunjang berdirinya tumbuhan. Akar yang tertancap ke dalam tanah berfungsi seperti pondasi bangunan. Akar membuat tumbuhan dapat berdiri kokoh di atas tanah. Oleh karena itu, tumbuhan dapat bertahan dari terjangan angin kencang dan hujan deras. c. Sebagai alat pernapasan. Selain menyerap air dan zat hara, akar juga menyerap udara dari dalam tanah. Hal ini mungkin dilakukan karena pada tanah terdapat pori-pori. Melalui pori-pori tersebut akar tumbuhan memperoleh udara dari dalam tanah. d. Sebagai penyimpan makanan cadangan.
Pada tumbuhan tertentu, seperti ubi dan bengkoang, akar digunakan sebagai tempat menyimpan makanan cadangan. Biasanya, akar pada tumbuhan tersebut akan membesar seiring banyaknya makanan cadangan yang tersimpan. Makanan cadangan ini digunakan saat menghadapi musim kemarau atau ketika kesulitan mencari sumber makanan. Manusia juga sering menggunakan akar tumbuhan untuk keperluan hidupnya. Misalnya, sebagai sumber makanan, contohnya ubi kayu, ubi jalar, dan wortel; sebagai bahan obat-obatan, contohnya jahe, kunyit, dan akar pepaya; sebagai parfum, contohnya akar bit; sebagai bumbu,contohnya jahe, kunyit,dan laos.
Proses Penyerapan Air dan Mineral serta Pengangkutannya Air dan mineral diserap oleh ujung akar dan rambut-rambut akar (secara osmosis) masuk ke dalam tubuh tumbuhan. Osmosis adalah perpindahan zat dari larutan yang berkonsentrasi rendah (kurang pekat) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (lebih pekat) melalui selaput semipermeabel. Selaput semipermeabel adalah selaput pemisah yang hanya dapat dilalui oleh air dan zat tertentu. Tetapi selain secara osmosis, penyerapan air dan mineral dapat dilakukan dengan transpor aktif, yaitu, sistem transpor ion dan molekul melalui membran sel dengan menggunakan energi. Lalu, dari rambut-rambut akar, air dan mineral mengalir dengan arah horizontal melalui epidermis, korteks dan endodermis sampai ke xilem. Dari xilem, air dan mineral diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xilem) pada batang cabang, dan daun sebagai bahan fotosintesis. Pengangkutan ini disebut pengangkutan vaskuler.
Kemudian, air yang masuk ke dalam sel tumbuhan menyebabkan turgor. Apakah turgor itu? Turgor adalah keadaan tegang antara dinding sel dengan isi sel setelah menyerap air.
Akar sebagai Alat Pernapasan pada Tumbuhan Akar juga digunakan sebagai alat pernapasan yang disebut akar napas. Akar napas terdapat pada tumbuhan yang ada di hutan bakau, yang bertmbuh tegak pada pangkal batangnya. Pada akar napas ada banyak celah agar udara dapat masuk. Tetapi, selain memiliki akar napas, ada juga akar gantung. Akar gantung tumbuh dari bagian batang di atas tanah ke arah tanah. Fungsi akar gantung ketika masih menggantung adalah untuk menyerap udara. Tetapi ketika bagian akar yang masuk ke dalam tanah, bagian akar tersebut memiliki fungsi seperti akar biasa, yaitu, menyerap air dan mineral. Kemudian, oksigen yang diserap oleh akar digunakan untuk proses penyerapan air dan mineral. 2.1.3
Sifat-sifat akar
1. merupakan bagian tumbuhan yang biasanya terdapat di dalam tanah, dengan arah tumbuh ke pusat bumi ( geotrop ) atau menuju ke air (hidrotrop), meninggalkan udara dan cahaya. 2. tidak berbuku-buku, jadi juga tidak beruas dan tidak mendukung daun-daun atau sisik-sisik maupun bagian-bagian lainya. 3. warna tidak hijau, biasanya keputih-putihan atau kekuning-kuningan. 4. tumbuh terus pada ujungnya, tetapi umumnya pertumbuhannya masih kalah pesat jika dibandingkan dengan bagian permukaan tanah. 5. bentuk ujungnya seringkali meruncing, hingga lebih mudah untuk menembus tanah.
2.1.4
Jenis Akar
Secara umum, ada dua jenis akar yaitu: 1. Akar serabut
Akar serabut berbentuk seperti serabut. Ukuran akar serabut relatif kecil, tumbuh di pangkal batang, dan besarnya hampir sama. Akar ini umumnya terdapat pada tumbuhan monokotil . Walaupun terkadang, tumbuhan dikotil juga memilikinya (dengan catatan, tumbuhan dikotil tersebut dikembangbiakkan dengan cara cangkok , atau stek ). Fungsi utama akar serabut adalah untuk memperkokoh berdirinya tumbuhan. 2. Akar tunggang.
Akar tunggang adalah akar yang terdiri atas satu akar besar yang merupakan kelanjutan batang, sedangkan akar-akar yang lain merupakan cabang dari akar utama. Perbedaan antara akar utama dan akar cabang sangat nyata. Akar ini umumnya terdapat pada tumbuhan dikotil. Fungsi utamanya adalah untuk menyimpan makanan.
2.1.5 Modifikasi Akar 1. Akar napas . Akar naik ke atas tanah, khususnya ke atas air seperti pada genera Mangrove ( Avicennia , Soneratia ). 2. Akar gantung . Akar sepenuhnya berada di atas tanah. Akar gantung terdapat pada tumbuhan epifit Anggrek . 3. Akar banir . Akar ini banyak terdapat pada tumbuhan jenis tropik.
2.1.6 Susunan Akar Dikotil Akar tumbuhan dikotil pada umumnya tersusun atas bagian epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat(stele). a. Epidermis Epidermis, tersusun atas selapis sel, berdinding tipis, berkutikula, dan tersusun dari rapat. Sebagian besar sel epidermis membentuk rambut akar dengan jalan mengadakan perpanjangan ke arah lateral dari dinding luarnya. Rambut akar adalah sel epidermis yang memanjang keluar tegak lurus permukaan akar, dan berbentuk tabung. Rambut ini bermanfaat untuk memperluas permukaan sehingga penyerapan menjadi lebih efektif. b. Korteks Korteks akar menempati sebagian besar akar. Terdiri beberapa lapis, di dalam korteks terdapat ruang antar sel yang memanjang sepanjang akar.
Korteks terdiri dari sel
parenkim. Sel korteks biasanya besar dan bervakuola besar. Plastida didalamnya menghimpun pati. c. Endodermis Satu atau beberapa lapis sel korteks di bawah epidermis memiliki dinding sel yang dilapisi
suberin,
sejenis
karbohidrat
yang
menyebabkan
bagian
ini
tampak berbeda dengan korteks yang lain. Lapisan sel korteks yang paling dalam tersusun rapat tanpa ruang antar sel dan terdiri atas sel=sel berbentuk kotak, disebut lapisan endodermis. Sel-sel endodermis mengalami penebalan suberin pada dindingdinding radial dan vertikalnya sehingga membentuk semacam pita. Pita ini disebut pita caspary, sesuai dengan nama penemunya, Caspary.
d. Silinder pusat atau stele Silinder pusat, tersusun atas lingkaran tepi dan jaringan pembuluh. Lingkaran tepi terdapat di sebelah dalam dan berdampingan dengan endodermis, tersusun atas sel-sel parenkim. Pada bagian ini tumbuhlah akar lateral. Jaringan pembuluh tersusun atas jaringan xilem dan floem yang tersusun berselangseling pada bidang radial. antara xilem dan floem dipisahkan oleh sederetan sel parenkim yang dikenal sebagai kambium.
2.1.7
Susunan Akar Tumbuhan Monokotil
Pada dasarnya susunan jaringan pada akar tumbuhan monokotil adalah sama dengan yang terdapat pada akar tumbuahan dikotil. Namun beberapa perbedaan yang tampak adalah : a. Endodermis sering membentuk dinding sekunder yang tebal sehingga mudah dikenali pada penampang melintang akar dengan pewarnaan yang baik. b. Pertumbuhan xilem awal terhenti sebelum bagian pusat terbentuk sehingga jalurjalur xilem tidak berbentuk binang melainkan satu ikatan dengan lainnya. c. Pada akar monokotil antara xilem dan floem tidak terdapat kambium, sehingga xilem dan floem tersusun secara tidak teratur.
2.2 Struktur Batang dan Fungsinya 2.2.1 Struktur Batang
a.Morfologi (Struktur Luar) Batang Morfologi batang setiap tumbuhan berbeda-beda. Seperti panjang batang yang tidak sama. Ada yang panjang dan ada yang pendek. Itu dipengaruhi oleh sifat genetis dan kondisi lingkungan, seperti suhu, cahaya, dan kesuburan tanah. Jadi, tumbuhan dengan jenis yang sama akan memiliki panjang batang yang berbeda karena kondisi lingkungan yang berbeda. Berdasarkan keadaan batang, ada 2 kelompok tumbuhan tingkat tinggi. Yaitu, tumbuhan herba (tumbuhan lunak) dan tumbuhan berkayu. Pada kedua tumbuhan tersebut ada daun-daun di seluruh batangnya. Pada batang terdapat nodus/buku (tempat meletaknya daun) dan internodus (daerah di anatara 2 buku). Pada umumnya, batang tumbuhan herba itu lunak, berwarna hijau, memiliki jaringan kayu yang sedikit atau tidak ada sama sekali, ukuran batangnya kecil, dan umurnya relatif pendek. Contohnya adalah jagung, kangkung, bunga matahari, bayam, dan kacang. Sedangkan batang tumbuhan berkayu biasanya keras dan umurnya relatif panjang. Pada batang yang tua, terdapat kulit kayu yang tebal dan lubang-lubang kecil (lentisel) pada permukaannya agar oksigen dapat masuk ke dalam sel-sel batang secara difusi. Oksigen itu berfungsi untuk proses pernapasan.
b. Anatomi (Struktur Dalam) Batang
Ada perbedaan anatomi batang antara tumbuhan herba dan tumbuhan berkayu.
Pada bagian luar batang tumbuhan herba, yang merupakan sel-sel epidermis yang tipis, terdapat stomata. Lalu, di bawah epidermis ada sel-sel korteks. Fotosintesis dapat berlangsung dalam batang karena sel-sel korteks tersebut memiliki klorofil. Batang tumbuhan herba ini tidak memiliki jaringan kayu dan tidak mengandung gabus, tetapi memiliki jaringan penyokong. Jaringan penyokong, yaitu kolenkim dan sklerenkim, adalah penyebab batang tumbuhan herba mampu menopang daun-daun dan berdiri tegak.
Pada batang tumbuhan berkayu epidermis, korteks, dan stele. 1. Edpidermis batang terdiri dari satu lapisan sel yang tersusun rapat dan tidak berongga. Dinding sel epidermis yang dilapisi kutikula itu tebal. Lapisan epidermis ini berperan sebagai lapisan pelindung bagi lapisan-lapisan yang ada di dalamnya. 2. Korteks batang adalah jaringan parenkim yang terdiri dari beberapa lapisan sel berdinding tipis yang memiliki vakuola besar. Korteks memiliki ronggarongga/ruang-ruang antarsel yang berfungsi untuk pertukaran udara. Dalam korteks terdapat floeterma. Floeterma adalah lapisan terdalam pada korteks yang memiliki bentuk dan susunan khas, serta mengandung butir-butir pati. Fungsi korteks pada sebagian besar tumbuhan adalah sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan. Penyebab korteks tidak terlihat jelas pada batang tumbuhan monokotil adalah tersebarnya ikatan pembuluhnya secara tidak teratur. 3. Stele/Silinder pusat merupakan bagian terdalam batang. Pada stele terdapat xilem (pembuluh kayu) di bagian dalam dan floem (pembuluh tapis) di bagian luar. Pada tumbuhan dikotil terdapat kambium di antara xilem dan floem, sedangkan tumbuhan monokotil tidak memiliki kambium. Kambium ini yang menyebabkan batang tumbuhan dikotil bertambah besar. Jaringan kambium ini, yang terdiri dari sel yang selalu membelah diri, memisahkan kulit kayu dari
bagian batang lain. Bagian kayu pada batang lebih tebal dari pada bagian kulit karena kegiatan kambium yang membentuk sel xilem (kayu) ke arah dalam lebih besar daripada kegiatan membentuk sel-sel floem (kulit kayu) ke arah luar. Kegiatan kambium terpengaruh oleh tersedianya air dan mineral, sehingga pembuluh-pembuluh kayu yang dihasilkan pada musim hujan lebih besar dan lebih banyak daripada yang dihasilkan pada musim kemarau. Jadi, terdapat batas-batas yang menunjukkan kegiatan kambium selama musim hujan dan musim kemarau pada kayu tumbuhan dikotil. Batas-batas ini disebut lingkaran tahun yang menunjukkan umur tumbuhan tersebut. Lalu, bagian dalam pada stele adalah empulur yang merupakan bagian paling luas pada batang. Ada juga garis-garis radial yang tampak dari pusat ke arah kulit kayu yang disebut jarijari empulur. Jari-jari empulur ini dilalui oleh air dan zat-zat makanan yang bergerak ke arah samping. Empulur ini sulit dibedakan dengan jari-jari empulur pada tumbuhan monokotil. Batang dapat diumpamakan sebagai sumbu tubuh tumbuhan. Bagian ini umumnya tumbuh di atas tanah. Arah tumbuh batang tumbuhan menuju sinar matahari. Umumnya batang bercabang, tetapi pada tumbuhan tertentu batangnya tidak memiliki cabang seperti pada tumbuhan pisang, kelapa, dan pepaya. Struktur batang terdiri atas epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat (stele). Silinder pusat pada batang ini terdiri atas beberapa jaringan yaitu empulur, perikardium, dan berkas pengangkut yaitu xilem dan floem. Batang tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis, yaitu batang berkayu, batang rumput, dan batang basah.
Batang berkayu memiliki kambium. Kambium mengalami dua arah pertumbuhan, yaitu ke arah dalam dan ke arah luar. Ke arah dalam, kambium membentuk kayu, sedangkan ke arah luar membentuk kulit. Karena pertumbuhan kambium inilah batang tumbuhan bertambah besar. Contoh tumbuhan yang memiliki batang jenis ini, antara lain,
jati, mangga, dan mranti. Tumbuhan batang rumput memiliki ruas-ruas dan umumnya berongga. Batang jenis ini mudah patah dan tumbuhannya tidak sebesar batang berkayu. Misalnya, tanaman padi, jagung, dan rumput. Tumbuhan batang basah memiliki batang yang lunak dan berair. Misalnya, tumbuhan bayam dan patah tulang. 2.2.2 Fungsi Batang Umumnya, warna batang muda adalah hijau muda, sedangkan warna batang yang telah tua adalah kecokelat-cokelatan. Bagi tumbuhan, batang memiliki beberapa kegunaan, antara lain sebagai penopang, pengangkut air dan zat-zat makanan, penyimpan
makanan
cadangan,
serta
sebagai
alat
perkembangbiakan.
a. Penopang. Fungsi utama batang adalah menjaga agar tumbuhan tetap tegak dan menjadikan daun sedekat mungkin dengan sumber cahaya (khususnya matahari). Batang tumbuh makin tinggi atau makin panjang. Hal ini menyebabkan daun yang tumbuh pada batang makin mudah mendapatkan cahaya. Pengaruh cahaya pada tumbuhan akan kamu pelajari di kelas lima.
b. Pengangkut. Batang berguna sebagai pengangkut air dan mineral dari akar ke daun. Selain itu, batang berperan penting dalam proses pengangkutan zat-zat makanan dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. c. Penyimpan. Pada beberapa tumbuhan, batang berfungsi sebagai penyimpan makanan cadangan. Misalnya, batang pada tumbuhan sagu. Makanan cadangan disini juga bisa berwujud air, Misalnya, pada tumbuhan tebu dan kaktus. Makanan cadangan ini akan digunakan saat diperlukan. d. Alat perkembangbiakan. Batang juga berfungsi sebagai alat perkembangbiakan vegetatif. Hampir semua pertumbuhan vegetatif, baik secara alami maupun buatan, menggunakan batang. Tentang perkembangbiakan ini akan kamu pelajari lebih lanjut di kelas VI. Bagi manusia, batang tumbuhan yang membentuk kayu dapat dimanfaatkan, antara lain, untuk membuat perabot rumah tangga, contohnya batang pohon jati; untuk bahan makanan, contohnya sagu, asparagus; untuk bahan industri, contohnya tebu dan bambu.
2.3 Struktur Daun dan Fungsinya Tumbuhan memiliki daun. Daun merupakan bagian tumbuhan yang tumbuh dari batang.
Daun
umumnya
berbentuk
tipis
dan
berwarna
hijau.
Warna hijau tersebut disebabkan warna klorofil yang ada pada daun. Namun, daun ada juga yang berwarna kuning, merah, atau ungu. 2.3.1 Struktur Daun Struktur daun dapat kita bedakan menjadi dua yaitu morfologi (strktur luar) daun dan anatomi (struktur dalam) daun. a. Morfologi (Struktur Luar) Daun
Pada umumnya daun berwarna hijau. Warna hijau daun itu disebabkan oleh kandungan kloroplas di dalam sel-sel daun. Di dalam kloroplas terdapat klorofil. Secara morfologi, pada umunya daun memiliki bagian-bagian antara lain helaian daun (lamina) dan tangkai daun (petiolus). Tangkai daun terdapat bagian yang menempel dengan batang yag disebut pangkal tangkai daun. Pada daun tubuhan monokotil, pangkal daun berbentuk pipih dan lebar serta membungkus batangnya. Pangkal daun itu disebut juga pelepah daun. Contoh pelepah daun terdapat pada tumbuhan pisang dan talas. Daun yang memiliki ketiga bagian daun yaitu pelepah daun, tangkai daun, dan helaian daun disebut juga daun sempurna. Tetapi daun yang tidak memiliki satu bagian daun atau lebih disebut daun tidak sempurna. Daun yang hanya memiliki satu helai daun disebut daun tunggal, contoh daun mangga dan daun yang memiliki lebih dari satu helai daun pada tangkainya disebut daun mejemuk, contoh daun belimbing. Daun mejemuk ada yang menyirip dan ada pula yang menjari. Daun majemuk menyirip ada yang menyirip tunggal dan ganda.
Pada umumnya tumbuhan dikotil memiliki tulang daun menyirip atau menjari. Sedangkan tembuhan monokotil memiliki daun dengan tulang daun sejajar atau melengkung. Selain itu, daun juga memiliki urat. Urat daun adalah susunan pembuluh pengangkut pada daun. Tumbuhan monokotil memiliki urat daun yang memanjang dari pangkal ke ujung daun secara sejajar. Tumbuhan dikotil memiliki urat daun yang membentuk jaringan. Urat daun tersebut bercabangcabang hingga menjadi percabangan kecil dan membentuk susunan seperti jaring atau jala.
Bentuk tulang daun juga bermacam-macam, antara lain, menyirip, melengkung, menjari, dan sejajar.
a. Menyirip. Tulang daun jenis ini memiliki susunan seperti sirip-sirip ikan. Contoh tumbuhan yang memiliki jenis tulang seperti ini adalah tulang daun jambu, mangga, dan rambutan. b. Melengkung. Tulang daun melengkung berbentuk seperti garis-garis melengkung. Tulang daun jenis ini dapat kita temukan pada berbagai tumbuhan di lingkungan sekitar kita. Misalnya, tulang daun sirih, gadung, dan genjer. c.
Menjari. Tulang daun menjari bentuknya seperti jari-jari tangan manusia. Misalnya,
tulang daun pepaya, jarak, ketela pohon, dan kapas. d. Sejajar. Tulang daun sejajar berbentuk seperti garis-garis sejajar. Tiap-tiap ujung tulang daun menyatu. Misalnya, tulang daun tebu, padi, dan semua jenis rumputrumputan. Daun tunggal adalah daun yang memiliki satu helai daun di setiap tangkainya. Daun majemuk adalah daun yang memiliki beberapa helai daun di setiap tangkainya.
A. Anatomi (Struktur Dalam) Daun
Pada dasarnya, anatomi daun dengan batang itu sama jika diamati dibawah mikrosop akan tampak bagian-bagian mulai dari atas yaitu epidermis, jaringan tiang (palisade), jaringan bunga karang (spons) dan berkas pembuluh angkut daun. Epidermis daun merupakan lapisan terluar dari daun bagian atas dan bawah. Epidermis daun terdiri dari saru lapis sel-sel epidermis yang tidak memiliki ruang antarsel. Epidermis daun berfungsi untuk melindungi bagian atas maupun bawah daripada sel tersebut. Untuk mencegah penguapan airyang berlebihan, umumnya dan memiliki lapisan lilin atau rambut-rambut halus. Diantara sel-sel epidermis terdapat stomata (mulut daun) yang berfungsi sebagai pertukaran gas. Stomata umumnya terdapat pada bagian bawah daun tetapi letak stomata tumbuhan air terdapat di bagian atas daun. Jaringan tiang (palisade) adalah kumpulan sel-sel berbentuk silindris, tegak, tersusun rapat, dan mengandung kloroplas. Jaringan palisade terletak dibawah epidermis dan pada jaringan tiang ini terjadi fotosintesis. Jaringan bunga karang (spons) adalah jaringan yang berbentuk tidak teratur dan ada ruang antarsel. Jaringan yang tidak rapat ini berfungsi untuk menampung karbon dioksida untuk proses fotosintesis. Berkas pembuluh angkut terdapat di dalam tulang-tulang daun. Sistem tulang daun merupakan lanjutan dari sistem jaringan pembuluh angkut batang atau cabang dan pembuluh angkut akar. Bagian tersebut merupakan cabang dari silinder pusat yang merupakan cabang dari silinder pusat batang.
2.3.2 Fungsi Daun Bagi tumbuhan, daun memiliki beberapa kegunaan. Misalnya, sebagai tempat pembuatan makanan, pernapasan, dan penguapan. a. Pembuatan makanan. Daun berguna sebagai dapur tumbuhan. Di dalam daun terjadi proses pembuatan makanan (pemasakan makanan). Makanan ini digunakan tumbuhan untuk kelangsungan proses hidupnya dan jika lebih disimpan. b. Pernapasan. Di permukaan daun terdapat mulut daun (stomata). Melalui stomata pertukaran gas terjadi. Daun mengambil karbondioksida dari udara dan melepas oksigen ke udara. Proses inilah yang menyebabkan kamu merasa nyaman saat berada di bawah pohon pada siang hari. c.Tempat tranpirasi tumbuhan. Daun juga berperan penting dalam transpirasi. Transpirasi adalah peristiwa penguapan pada tumbuhan. Transpirasi dapat berlangsung di batang, tapi pada umumnya terjadi di daun. Melalui transpirasi, air dan tumbuhan dalam bentuk uap air akan dikeluarkan melalui stomata ke udara. Adanya transpirasi menyebabkan air dan mineral dari akar, batang, dan tangkai daun terjadi terus menerus. Selain itu, transpirasi juga berfungsi sebagai pengatur suhu tumbuhan. Kecepatan transpirasi pada tumbuhan dipengaruhi oleh faktor internal(dalam) dan eksternal(luar). Faktor-faktor dalam yang mempengaruhi antara lain ukuran daun, jumlah stomata, ada todaknya lapisan lilin pada permukaan daun, dan banyak sedikitnya bulu-bulu (trikoma) pada permukaan daun. Faktor luar yang mempengaruhi antara lain suhu, kelembapan udara, intensitas cahaya, dan keadaan air di dalam tanah. Saat udara lembab transpirasi pada tumbuhan terganggu. Dalam keadaan tersebut tumbuhan mengeluarkan kelebihan air tersebut dalam bentuk tetesan-tetesan air.Tidak semua air yang diserap akar dipakai oleh tumbuhan. Kelebihan air ini jika tidak dibuang dapat menyebabkan tumbuhan menjadi busuk dan mati. Sebagian air yang
tidak digunakan dibuang melalui mulut daun dalam bentuk uap air. Pada malam hari, kelebihan air dikeluarkan melalui sel-sel pucuk daun. Proses ini disebut gutasi.
Bagi manusia, daun dapat digunakan sebagai bahan makanan, contohnya daun pepaya dan singkong; obat-obatan, contohnya daun jeruk dan jambu biji; rempahrempah, contohnya daun salam jeruk. d. Tempat fotosintesis. Fungsi utama dari daun adalah sebagai tempat fotosintesis. Berawal dari air diserap oleh akar dan berlanjut sanpai daun. Air dan mineral kemudian masuk ke jaringan mesofil daun terutama ke jaringan palisade. Air digunakan untuk fotosintesis dan sebagian lagi untuk proses penguapan. Hasil fotosintesis berupa gula (glukosa) dan oksigen. Glukosa hasil fotosintesis akan diangkut oleh pembuluh tapis dan diedarkan ke seluruh bagian tumbuhan. Oksigen dikeluarkan melalui stomata daun dan sebagian dipakai untuk respirasi sel-sel di daun.
2.4 Struktur Bunga dan Fungsinya 2.4.1 Struktur Bunga Bunga merupakan organ yang penting bagi tumbuhan karena dalam bunga terdapat alat-alat perkembangbiakan. Bunga merupakan ujung cabang yang mengalami perubahan. Jika dilihat, bunga mempunyai beraneka ragam bentuk dan warna. Tetapi setiap jenis bunga memiliki struktur dasar yang sama. Bila diamati, bunga yang lengkap memiliki bagian-bagian antara lain kelopak bunga, mahkota bunga, benang sari dan, putik.
a. Kelopak Bunga (Calix) Kelopak bunga merupakan bagian terluar dari bunga. Biasanya bewarna hijau dan fungsinya adalah untuk melindungi kuncup bunga. b. Benang Sari (Stamen) Benang sari merupakan organ perkembangbiakan jantan pada tumbuhan. Letak benang sari umumnya mengelilingi putik. benang sari penghasil sel kelamin jantan. Bagian-bagian pada benang sari antara lain tangkai sari (filamen), kotak sari (antera), serbuk sari (polen). c.
Putik (Pistillum) Putik
terletak
pada
bagian
tengah
bunga.
Putik
merupakan
alat
perkembangbiakan betina karena menghasilkan sel telur. Bagian-bagian putik antara
lain kepala putik (stigma), tangkai putik (stilus) dan, bakal buah (ovarium). Di dalam ovarium terdapat bakal biji (ovulum) dan didalam ovulum terdapat sel telur. Tidak semua bunga memiliki bagian-bagian yang lengkap. Bunga yang lengkap adalah bunga yang memiliki bagian-bagian yaitu kelopak bunga, mahkota bunga, benang sari, dan putik. Sedangkan bunga yang tidak lengkap adalah bunga yang tidak memiliki salah satu atau lebih dari bagian-bagian bunga tersebut. Bunga yang tidak memiliki putik disebut bunga jantan dan bunga yang tidak memiliki benang sari adalah bunga betina sedangkan bunga yang memiliki putik dan benang sari dalam satu bunga adalah bunga hermafrodit. 2.4.2 Fungsi Bunga Fungsi bunga yang utama adalah sebagai alat perkembangbiakan generatif (materi ini akan kamu pelajari lebih mendalam di kelas VI). Perkembangbiakan generatif merupakan perkembangbiakan yang didahului pembuahan. Pada tumbuhan berbunga, pembuahan yang terjadi didahului dengan penyerbukan. Penyerbukan adalah peristiwa jatuhnya kepala serbuk sari ke kepala putik. Bagian bunga yang paling menarik adalah mahkota. Mahkota yang indah dan berbau menyengat menarik perhatian serangga, seperti kupukupu, kumbang, dan lebah. Akibatnya, tanpa disadari proses penyerbukan terjadi. Sedangkan bagi manusia, bunga dapat dimanfaatkan sebagai hiasan, perlengkapan upacara adat, dan bahan rempah-rempah.
2.5 Struktur dan Fungsi Buah serta Biji
Pembuahan adalah proses penyatuan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Di bagian bawah putik terdapat bakal buah dan didalamnya terdapat bakal biji yang bila terjadi penyerbukan, bakal buah akan berkembang menjadi buah dan bakal biji menjadi biji. 2.5.1 Buah Umumnya buah dapat kita bedakan menjadi 3 yaitu buah tunggal, buah agregat, dan buah majemuk. Buah tunggal adalah buah yang dibentuk oleh 1 bakal buah, contohnya mangga. Buah agregat adalah buah yang dibentuk oleh banyak bakal buah dari 1 bunga, contohnya buah sirsak, dan buah arbei. Buah yang terakhir yaitu buah majemuk adalah buah yang dibentuk oleh banyak bakal buah dari banyak bunga, contohnya buah nangka, dan buah nenas. Dari asal terbentuknya buah dapat dibedakan menjadi 2 yakni buah sejati dan buah semu. Buah sejati adalah buah yang terbentuk dari bakal buah sedangkan buah semu adalah buah yang terbentuk dari bakal buah dan bagian-bagian lain dari bunga tersebut. 2.5.2 Biji Biji yang bermula dari bakal biji merupakan alat perkembangbiakan generatif. Di dalam biji terdapat calon individu baru yang disebut embrio. Pada biji umumnya terdapat kulit biji, tali pusat, dan inti biji.
a. Kulit Biji (spermodermis). Pada biji tumbuhan angeospermae (tumbuhan berbiji tertutup), bijinya memiliki dua lapisan yaitu kulit luar (testa), dan kulit dalam (tegmen). kulit luar tipis tetapi keras sedangkan kulit dalam seperti selaput dan sering disebut kulit ari. Sedangkan pada tumbuhan gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka) bijinya memiliki tiga lapisan yaitu lapisan luar, lapisan tengah, dan lapisan dalam. Lapisan luar tebal berdaging. lapisan tengah lapisan kuat, keras, dan berkayu. sedangkan lapisan dalam tipis seperti selaput. b. Tali Pusat. merupakan bagian yang menghubungkan biji denga papan biji (plasenta). Jika biji sudah dimasak, tali pusat putus sehingga pada biji hanya terlihat bekasnya sebagai pusat biji (hilus). c. Inti Biji. adalah semua bagian biji yang terdapat di dalam kulit ari. isi biji terdiri dari lembaga yang merupakan calon individu baru. dan putih lembaga sebagai cadangan makanan tersimpan dalam daun lembaga.daun lembaga merupakan daun pertama pada tumbuhan yang tumbuh.
2.6 PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
Pertumbuhan Proses pertambahan biomassa atau ukuran (berat, volume atau jumlah) yang bersifat irreversibel. Pertumbuhan merupakan proses kuantitatif Alat untuk mengukur pertumbuhan disebut auksanometer
2.6.2 Jenis pertumbuhan dan perkembangan A. Pertumbuhan Primer Pertumbuhan yang menyebabkan batang batang dan akar tumbuhan bertambah tinggi atau panjang.
~
diawali
dengan
pembelahan
sel
di
daerah
meristem
apikal
~ meristem apikal terbagi atas 3 daerah yaitu daerah pembelajan, daerah pemanjangan dan daerah differensiasi
B. Pertumbuhan Sekunder Pertumbuhan yang menyebabkan akar dan batang bertambah lebar. Pertumbuhan ini disebabkan adanya pembelahan pada jaringan meristem sekunder (meristem lateral. Ada dua macam meristem lateral yaitu Kambium vaskuler (terletak diantara xilem dan floem, yang menyebabkan pembelahan sel ke arah dalam membentuk sekunder, dan membelah ke arah luar membentuk floem sekunder sehingga batang tambah membesar) dan kambium gabus (disebut juga felogen terletak dibawah epidermis dekar kolenkima yang berfungsi menebalkan batang, sehingga epidermis lebih kedap terhadap air).
Perkembangan merupakan proses perubahan yang menyertai pertumbuhan, menuju tingkat pemetangan atau kedewasaan makhluk hidup. proses perubahan secara berurutan adalah dari spesialiasi, diferensiasi, histogenesis, organogenesis dan gametogenesis) Perkembangan
merupakan
proses
kualitatif
yang
tidak
dapat
di
ukur.
2.7 Kultur Jaringan Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril. Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif. Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan perbanyakan konvensional. Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah: 1. Pembuatan media 2. Inisiasi 3. Sterilisasi 4. Multiplikasi 5. Pengakaran 6. Aklimatisasi Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yang akan diperbanyak. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, dan hormon. Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain. Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan.
Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf.
Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas.
Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.
Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar.
Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).
Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara luar. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif.
Keunggulan inilah yang menarik bagi produsen bibit untuk mulai mengembangkan usaha kultur jaringan ini. Saat ini sudah terdapat beberapa tanaman kehutanan yang dikembangbiakkan dengan teknik kultur jaringan, antara lain adalah: jati, sengon, akasia, dll. Bibit hasil kultur jaringan yang ditanam di beberapa areal menunjukkan pertumbuhan yang baik, bahkan jati hasil kultur jaringan yang sering disebut dengan jati emas dapat dipanen dalam jangka waktu yang relatif lebih pendek dibandingkan dengan tanaman jati yang berasal dari benih generatif, terlepas dari kualitas kayunya yang belum teruji di Indonesia. Hal ini sangat menguntungkan pengusaha karena akan memperoleh hasil yang lebih cepat. Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan 1. Unsur hara Kebutuhan unsur
hara
untuk
proses
pertumbuhan
dan
perkembangan:
Unsur makro Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah banyak: C, H, O, N, S, P K, S, Ca, dan Mg Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit: Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl dan Ni Unsur karbon diambil tumbuhan dalam bentuk CO2 Unsur hidrogen diambil tumbuhan dalam bentuk H2O Oksigen diambil tumbuhan dalam bentuk CO2. H2O dan O2 Unsur C, H, dan O merupakan unsur utama penyusun Karbohidrat, lemak dan protein Gejala Kekurangan unsur hara disebut defisiensi 2. Suhu Pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh suhu Suhu
yang
baik
untuk
pertumbuhan
adalah
sushu
optimum
Pertumbuhan dan perkembangan akan terhambat bila berada pada suhu minimum dan maksimum. Vernalisasi adalah peningkatan perkecambahan atau pembungaan oleh suhu rendah. Istilah vernalisasi diperkenalkan oleh Trofim Denisovich Lysako tahun 1920 3. Kelembaban Kelembaban tanah dan kelembaban udara mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Tanah yang lembab dan udara yang kering mempercepat pertumbuhan dan perkembangan 4. Cahaya Cahaya (merah, biru, nila dan violet) berperan sebagai sumber energi dalam proses fotosintesis. Pertumbuhan kecambah ditempat yang teduh akan berlangsung cepat, tetapi abnormal.
2.7.1 KEUNTUNGAN PEMANFAATAN KULTUR JARINGAN a. ¨ Pengadaan bibit tidak tergantung musim b. ¨ Bibit dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan waktu yang relatif lebih cepat (dari satu mata tunas yang sudah respon dalam 1 tahun dapat dihasilkan minimal 10.000 planlet/bibit) c. ¨ Bibit yang dihasilkan seragam d. ¨ Bibit yang dihasilkan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu) e. ¨ Biaya pengangkutan bibit relatif lebih murah dan mudah f. ¨ Dalam proses pembibitan bebas dari gangguan hama, penyakit, dan deraan lingkungan lainnya.
2.8 Hama dan Penyakit pada Tanaman
Tumbuhan tidak selamanya bisa hidup tanpa gangguan. Kadang tumbuhan mengalami gangguan oleh binatang atau organisme kecil (virus, bakteri, atau jamur). Hewan dapat disebut hama karena mereka mengganggu tumbuhan dengan memakannya. Belalang, kumbang, ulat, wereng, tikus, walang sangit merupakan beberapa contoh binatang yang sering menjadi hama tanaman. Gangguan terhadap tumbuhan yang disebabkan oleh virus, bakteri, dan jamur disebut penyakit. Tidak seperti hama, penyakit tidak memakan tumbuhan, tetapi mereka merusak tumbuhan dengan mengganggu proses – proses dalam tubuh tumbuhan sehingga mematikan tumbuhan. Oleh karena itu, tumbuhan yang terserang penyakit, umumnya, bagian tubuhnya utuh. Akan tetapi, aktivitas hidupnya terganggu dan dapat menyebabkan kematian. Untuk membasmi hama dan penyakit, sering kali manusia menggunakan oat – obatan anti hama. Pestisida yang digunakan untuk membasmi serangga disebut insektisida. Adapun pestisida yang digunakan untuk membasmi jamur disebut fungsida. Pembasmi hama dan penyakit menggunakan pestisida dan obat harus secara hati – hati dan tepat guna. Pengunaan pertisida yang berlebihan dan tidak tepat justru dapat menimbulkan bahaya yang lebih besat. Hal itu disebabkan karena pestisida dapat menimbulkan kekebalan pada hama dan penyakit. Oleh karena itu pengguna obat – obatan anti hama dan penyakit hendaknya diusahakan seminimal dan sebijak mungkin. Secara
alamiah,
sesungguhnya
hama
mempunyai
musuh
yang
dapat
mengendalikannya. Namun, karena ulah manusia, sering kali musuh alamiah hama hilang. Akibat hama tersebut merajalela. Salah satu contoh kasus yang sering terjadi adalah hama tikus. Sesungguhnya, secara ilmiah, tikus mempunyai musuh yang memamngsanya. Musuh alami tikus ini dapat mengendalikan jumlah populasi tikus. Musuhnya tikus itu ialah Ular, Burung hantu, dan elang. Sayangnya binatang – binatang tersebut ditangkapi oleh manusia sehingga tikus tidak lagi memiliki pemangsa alami. Akibatnya, jumlah tikus menjadi sangat banyak dan menjadi hama pertanian. 2.8.1 Hama Hama adalah hewan yang merusak tanaman/hasil tanaman karena aktivitas hidupnya, terutama aktivitas untuk mendapatkan makanan. Yang termasuk hama tanaman adalah hewan mamalia, serangga, dan burung. Contoh hama berupa mamalia adalah tikus, babi hutan, dan kera. Yang termasuk hama berupa serangga adalah
wereng, kutu daun, walang sangit, belalang, ulat, dan kumbang. Hama berupa burung adalah burung gelatik dan burung pipit. Tetapi di antara ketiga hama tanaman ini, yang menimbulkan kerusakan paling besar adalah serangga. Tetapi ada cara untuk mengatasi serangga hama ini. Yaitu dengan mengetahui siklus hidupnya. Jika kita mengetahui kapan atau pada stadium apa serangga tersebut akan menyerang, kita dapat memberantasnya pada sasaran yang tepat. 1. Tikus Tikus merupakan hama yang sering kali membuat pusing para petani. Hal ini diesbabkan tikus sulit dikendalikan karena memiliki daya adaptasi, mobilitas, dan kemampuan untuk berkembang biak yang sangat tinggi. Masa reproduksi yang relative
singkat
menyebabkan
tikus
cepat
bertambah
banyak.
Potensi
perkembangbiakan tikus sangat tergantung dari makanan yang tersedia. Tikus sangat aktif di malam hari. Tikus menyerang berbagai tumbuhan. Bagian tumbuhan yang disarang tidak hanya biji – bijian tetapi juga batang tumbuhan muda. Yang membuat para tikus kuat memakan biji – bijian sehingga merugikan para petani adalah gigi serinya yang kuat dan tajam, sehingga tikus mudah untuk memakan biji – bijian. Tikus membuat lubang – lubang pada pematang sawah dan sering berlindung di semak – semak. Apabila keadaan sawah itu rusak maka berarti sawah tersebut diserang tikus. Untuk mengatasi serangan hama tikus, dapat dilakukan cara – cara sebagai berikut :
Membongkar dan menutup lubang tempat bersembunyi para tikus dan
menangkap tikusnya. Menggunakan musuh alami tikus, yaitu ular. Menanam tanaman secara bersamaan agar dapat menuai dalam waktu yang bersamaan pula sehingga tidak ada kesempatan bigi tikus untuk mendapatkan
makanan setelah tanaman dipanen. Menggunakan rodentisida (pembasmi tikus) atau dengan memasang umpan beracun, yaitu irisan ubi jalar atau singkong yang telah direndam sebelumnya dengan fosforus. Peracunan ini sebaiknya dilakukna sebelum tanaman padi berbunga dan berbiji. Selain itu penggunaan racun harus hati – hati karena juga berbahaya bagi hewan ternak dan manusia.
2. Wereng
Wereng adalah sejenis kepik yang menyebabkan daun dan batang tumbuhan berlubang – lubang, kemudian kering, dan pada akhirnya mati. Hama wereng ini dapat dikendalikan dengan cara – cara sebagai betikut :
Pengaturan pola tanam, yaitu dengan melakukan penanaman secara serentak maupun dengan pergiliran tanaman. Pergiliran tanaman dilakukan untuk memutus siklus hidup wereng dengan cara menanam tanaman palawija atau
tanah dibiarkan selama 1 – 2 bulan. Pengandalian hayati, yaitu dengan menggunakan musuh alami wereng, misalnya laba – laba predator Lycosa Pseudoannulata, kepik Microvelia douglasi dan Cyrtorhinuss lividipenis, kumbang Paederuss fuscipes,
Ophinea nigrofasciata, dan Synarmonia octomaculata. Pengandalian kimia, yaitu dengan menggunakan insektisida, dilakukan apabila cara lain tidak mungkin untuk dilakukan. Penggunaan insektisida diusahakan sedemikan rupa sehingga efektif, efisien, dan aman bagi lingkungan.
3. Walang Sangit Walang sangit (Leptocorisa acuta) merupakansalah satu hama yang juga meresahkan petani. Hewan ini jika diganggu, akan meloncat dan terbang sambil mengeluarkan bau. Serangga ini berwarnahijau kemerah- merahan. Walang sangit menghisab butir – butir padi yang masih cair. Biji yang sudah diisap akan menjadi hampa, agak hampa, atau liat. Kulit biji iu akan berwarna kehitam – hitaman. Faktor – faktor yang mendukung yang mendukung populasi walang sangit antara lain sebagai berikut. a. Sawah sangat dekat dengat perhutanan. b. Populasi gulma di sekitar sawah cukup tinggi. c. Penanaman tidak serentak Pengendalian terhadap hama walang sangit dapat dilakukan sebagai berikut. a. Menanam tanaman secara serentak. b. Membersihkan sawah dari segala macam rumput yang tumbuh di sekitar sawah c.
agar tidak menjadi tempat berkembang biak bagi walang sangit. Menangkap walang sangit pada pagi hari dengan menggunakan jala penangkap.
d. Penangkapan menggunakan unmpan bangkai kodok, ketam sawah, atau dengan alga. e. Melakukan pengendalian hayati dengan cara melepaskan predator alami beruba laba – laba dan menanam jamur yang dapat menginfeksi walang sangit. f. Melakukan pengendalian kimia, yaitu dengan menggunakan insektisida. Walang sangit muda (nimfa) lebih aktif dibandingkan dewasanya (imago), tetapi hewan dewasa dapat merusak lebih hebat karenya hidupnya lebih lama. Walang sangit dewasa juga dapat memakan biji – biji yang sudah mengeras, yaitu dengan mengeluarkan enzim yang dapat mencerna karbohidrat. 4. Ulat Kupu – kupu merupakan serangga yang memiliki sayap yang indah dan benareka ragam. Kupu – kupu meletakkan telurnya dibawah daun dan jika menetas menjadi larva. Kita bisa sebut larva kupu – kupu sebagai ulat. Pada fase ini, ulat aktif memakan dedaunan bahkan pangkal batang, terutama pada malam hari. Daun yang dimakan oleh ulat hanya tersisa rangka atau tulang daunya saja. Upaya pemberantasan dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut. a. Membuang telur – telur kupu – kupu yang melekat pada bagian bawah daun. b. Menggenangi tempat persemaian dengan air dalam jumlah banyak sehingga ulat akan bergerak ke atas sehingga mudah untuk dikumpulkan dan dibasmi. c. Apabila kedua cara diatas tidak berhasil, maka dapat dilakukan penyemprotan dengan menggunakan pertisida. 5. Tungau Tungau (kutu kecil) bisaanya terdapat di sebuah bawah daun untuk mengisap daun tersebut. Hama ini banyak terdapat pada musim kemarau. Pada daun yang terserang kutu akan timbul bercak – bercak kecil kemudian daun akan menjadi kuning lalu gugur. Hama ini dapat diatasi dengan cara mengumpulkan daun – daun yang terserang hama pada suatu tempat dan dibakar. 2.8.2 Penyakit Tanaman Gangguan pada tanaman yang disebabkan oleh mikroorganisme disebut penyakit tanaman. Mikroorganisme yang menyebabkan penyakit tanaman ini adalah virus, bakteri, protozoa, jamur, dan cacing mematoda. Penyebaran penyakit tanaman
dapat terjadi melalui angin, serangga, dan air. Penyakit tanaman juga terpengaruh oleh fakotr lingkungan, seperti kelembapan dan suhu. 1. Jamur Jamur adalah salah satu organisme penyebab penyakit yang menyerang hampir semua bagian tumbuhan, mulai dari akar, batang, ranting, daun, bunga, hingga buahnya. Penyebaran jenis penyakit ini dapat disebabkan oleh angin, air, serangga, atau sentuhan tangan. Penyakit ini menyebabkan bagian tumbuhan yang terserang, misalnya buah, akan menjadi busuk. Jika menyerang bagian ranting dan permukaan daun, akan menyebabkan bercak – bercak kecokelatan. Dari bercak – bercak tersebut akan keluar jamur berwarna putih atau oranye yang dapat meluas ke seluruh permukaan ranting atau daun sehingga pada akhirnya kering dan rontok. Jika jamur ini mengganggu proses fotosintesis karena menutupi permukaan daun. Batang yang terserang umumnya akan membusuk, mula – mula dari arah kulit kemudian menjalar ke dalam, dan kemudian membusukkan jaringan kayu. Jaringan yang terserang akan mengeluarkan getah atau cairan. Jika kondisi ini dibiarkan, jaringan kayu akan membusuk, kemudian seluruh dahan yang ada di atasnya akan layu dan mati. Contoh penyakit yang disebabkan oleh jamur adalah sebagai berikut. a) Penyakit pada padi. Penyakit pada ruas batang dan butir padi disebabkan oleh jamur Pyricularia oryzea. Ruas – ruas batang menjadi mudah patah dan tanaman padi akhirnya mati. Selain itu, terdapat pula penyakit yang menyebabkan daun pedi menguning. Penyakit ini disebabkan oleh jamur Magnaporthegrisea.
b) Penyakit embun tepung. Penyakit ini disebabkan oleh jamur Peronospora parasitica. Jamur ini kadang – kadang menyerang biji yang sedang berkecambah sehingga biji menjadi keropos dan akhirnya mati. Jamur ini kadang – kadang menyerang daun pertama pada
kecambah sehingga tumbuhan menjadi kerdil. Tumbuhan kerdil dapat tumbuh terus tapi pada daun – daunnya terdapat kercak – bercak hitam. Untuk memberantas jamur ini dilakukan pengendalian secara kimia, yaitu dengan pemberian fungsida pada tanaman yang terserang jamur. 2. Bakteri Bakteri dapat membusukkan daun, batang, dan akar tumbuhan. Bagian tumbuh tumbuhan yang diserang bakteri akan mengeluarkan lendir keruh, baunya sangat menusuk, dan lengket jika disentuh. Setelah membusuk, lama – kelamaan tumbuhan akan mati. Tumbuhan yang diserang bakteri dapat diatasi dengan menggunakan bakterisida. Contoh penyakit yang disebabkan oleh bakteri adalah penyakit yang menyerang pembuluh tapis batang jeruk (citrus vein phloem degeneration atau CVPD). CVPD disebabken oleh bakteri Serratia marcescens. Gejalanya adalah kuncup daun menjadi kecil dan berwarna kuning, buah menjadi kuning, sehingga lama – kelamaan akan mati. Penyakit CVPD yang belum parang dapat disembuhkan dengan terramycin, yang merupakan sejenis antibiotik. 3. Virus Selain bakteri dan jamur, dalam kondisi yang sehat, tumbuhan dapat terserang oleh virus. Penyakit yang disebabkan oleh virus cukup berbahaya karena dapat menular dan menyebar ke seluruh tumbuhan dengan cepat. Tumbuhan yang sudah terlanjur diserang sulit untuk disembuhkan. Contoh penyakit yang disebabkan oleh virus antara lain penyakit daun tembakau yang berbercak – bercak putis. Penyakit ini disebabkan oleh virus TMV (tabacco mosaic virus) yang menyerang permukaan atas daun tembakau. Virus juga dapat menyerang jeruk. Penularan melalui perantara serangga.
4. Alga (Ganggang) Keberadaan alga juga perlu diaspadai karena dapat menyebabkan bercak karat merah pada daun tumbuhan. Tumbuhan yang biasanya diserang antara lain jeruk,
jambu biji, dan rambutan. Bagian tumbuhan yang diserang oleh alga biasanya bagian daun, ditandai adanya bercak berwarna kelabu kehijauan pada daun, kemudian pada permukaannya tumbuh rambut berwarnya cokelat kemerahan. Meskipun ukurannya kecil, bercak yang timbul sangat banyak sehingga cukup merugikan Langkah – langkah yang harus dilakukan agar tumbuhan tidak tersenang penyakit antara lain sebagai berikut. a) Usahakan tumbuhan selalu dalam kondisi prima atau sehat dengan cara tercukupi segala kebutuhan zat haranya. b) Jangan membiarkan tumbuhan terlalu rimbun, pangkaslah sehingga selaruh bagian tumbuhan mendapatkan sinar matahari yang cukup. c) Jangan biarkan tumbuhan terserang kutu, tungau, atau hewan yang lain yang serung membawa bakteri atau jamur. d) Usahakan lingkungan selalu bersih. e) Perhatikan tumbuhan sesering mungkun sehingga penyakit dapat terdeteksi sedini f)
mungkin. Jika terdapat gejala – gejala yang tampak, pangkaslah bagian tumbuhan (daun, buah, ranting) yang terserang, kemudian dibakar agar tidak menular ke bagian
atau tumbuhan yang lainnya. g) Penggunaan pertisida sebagai alternative terakhir untuk pengobatan hama dan penyakit pada tumbuhan. “Penggunaan Pestisida untuk Memberantas Hama dan Penyakit” Penggunaan pestisida sintetis membutuhkan kecermatan, baik mengenai pilihan pestisida yang aman maupun petunjuk pemakaiannya. Hasil pemantauan rutin dapat digunakan untuk mengetahui Janis hama dan penyakit yang menyerang, dan menentukan jenis pestisida yang sesuai sasaran. Pemantauan juga bermanfaat agar penyemprotan tidak terlambat dengan menggunakan dosis dan waktu yang tepat sehingga pengendalian hama dan penyakit dapat berhasil. Pengendalian hama dan penyakit dengan pestisida harus memperhatikan jenis hama dan penyakit yang ada, populasi, serta tahap pengembangan hama tersebut. Penggunaan pestisida dapat dilakukan berdasarkan pertimbangan hal -– hal berikut. a) Pestisida biologi disesuaikan dengan jenis hama yang menyerang.
b) Pestisida harus selektif, yaitu untuk hama atau penyakit yang menyerang jenis tanaman tertentu. c) Formulasi pertisida harus sesuai. Misalnya untuk hama yang masuk ke dalam bunga kurang cocok jika digunakan penyemprotan, namun lebig efektif jika berbentuk kabut sehingga lebih mudak untuk masuk ke dalam bunga. d) Pestisida sistemik (masuk ke jaringan tumbuhan) atau kontak bersentuhan dengan hama, disesuaikan dengan tahap perkembangan hama. Pada fase dewasa, kutu putih mungkin sulit dikendalikan dengan perstisida kontak karena tubuhnya memiliki lapisan luar yang dapat melindunginya dari semprotan langsung. Pestisida sistemik akan lebih efektif karena larva yang baru menetas dan makan daun akan meti karena bahan aktif yanga ada dalam tumbuhan akan meracuni hama tersebut.
Gulma Selain hama dan penyakit yang menyerang tumbuhan dan merugikan petani, gulma juga perlu mendapat perhatian khusus. Pada petani kadang kurang memperhatikan gulma sehingga dalam kurun waktu tertentu populasi gulma sudah melebihi batas. Gulma – gulma ini akan berkompetisi dengan tanaman utama dalam mendapatkan unsur hara yang diperlukan pertumbuhannya. Gulma dapat menjadi tempat persembunyian hama. Pembersihan gulma sangat penting untuk menekan perkembangan hama yang dapat menyerang tumbuhan. Berdasarkan karaktristik yang dimiliki, gulma dibedakan menjadi 3 kelompok, yaitu teki, rumput, dan gulma daun lebar. 1. Teki Kelompok teki – tekian memiliki daya tahan luar biasa terhadap pengendalian mekanis, karena memiliki umbu batang di dalam tanah yang mampu bertahan berbulan – bulan. Contohnya adalah teki ladang (Cyperus rotundus). 2. Rumput Gulma dalam kelompok ini berdaun sempit seperti teki tetapi menghasilkan stolon. Stolon ini di dalam tanah berbentuk jaringan rumit yang sulit diatasi secara mekanik. Contohnya adalah alang – alang (Imperata cylindrica). 3. Gulma daun lebar
Berbagai macam gulma dari ordo Dicotyledoneae termasuk dalam kelompok ini. Gulma ini biasanya tumbuh pada akhir masa budi daya. Kompetisi terhadap tanaman utama berupa kompetisi cahaya. Contoh dari gulma berdaun lebar ini adalah daun sendok. “Pengendalian Gulma” Pengendalian gulma memerlukan strategi yang khas untuk setiap kasus. Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan sebelum melakukan pengendalian gulma antara lain sebagai berikut : a) Jenis gulma dominan b) Tanaman budi daya utama c) Alternatif pengendalian yang tersedia d) Dampak ekonomi dan ekologi Saat ini cukup banyak hebisida (pembasmi gulma) yang tersedia di toko pertanian. Meskipun demikian, kita perlu hati – hati dalam memilih dan menggunakan herbisida. Memperhatikan cara pemakaian herbisida dengan benar sangatlah dianjurkan. Tujuan pembersihan gulma antara lain untuk mengurangi tumbuhan pengganggu yang akan menjadi pesaing tanaman utama. Selain itu juga karena gulma merupakan inang alternetif dan tempat persembunyian hama penyakit. Setelah mempelajari tentang gulma yang selalu merugikan manusia, ada juga gulma yang tidak merugikan bagi siapapun, yaitu tanaman Rosela (Hibiscus sabdariffa l.), entah kenapa tanaman ini termasuk gulma, kami mendapatkan ini dari satu media Internet yang membahas tentang hama dan penyakit tumbuhan. Padahal pengertian dari gulma itu sendiri yaitu tanaman pengganggu yang menekan pertumbuhan hama dan penyakit, dilihat dari sisi manfaat tanaman rosela banyak sekali, antara lain mengatasi batuk, lesu, demam, gusi berdarah, penahan kekejangan, anti cacing, anti bakteri, anti septik, menurunkan kolesterol dalam darah, asam urat. Melihat dari manfaat – manfaat tanaman ini, tanaman ini tidak menunjukkan tanaman yang mendatangkan penyakit bagi manusia, malah kebalikannya, tanaman ini dapat menyembuhkan beberapa penyakit manusia, jadi mengapa banyak orang yang menyebut tanaman ini menjadi tanaman gulma? Karena tanaman rosela ini mudah sekali terserang penyakit dan menularkannya ke tumbuhan lain, dan banyak sekali hewan – hewan hama hinggap di daun / batangnya.
Contoh penyakit pada tanaman adalah sebagai berikut. a. CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) pada jeruk adalah penyakit yang disebabkan oleh virus yang merusak floem tanaman jeruk. Penyakit ini menyebabkan daun tanaman jeruk menjadi warna kuning dan kecil, serta melambatkan pertumbuhan kuncupnya. Lalu, pada stadium berikut, daun akan gugur dan tanaman tersebut menjadi tidak produktif dan mati. b. Penyakit mosaik pada tembakau adalah penyakit yang disebabkan oleh virus TMV (Tobacco Mosaic Virus), dan menyebabkan daun berkerut dna bercak-bercak kuning. c. Penyakit rebah kecambah disebabkan oleh protista yang menyerupai jamur, yaitu Pythium debaryanum. Penyakit ini menyebabkan pembusukan akar dan kecambah/bibit tanaman pada tanaman budidaya, sehingga kecambah rebah ke tanah. d. Penyakit pada tanaman kentang adalah penyakit yang disebabkan oleh Phytopthora infestans (protista yang menyerupai jamur). e. Penyakit pada tanaman padi adalah penyakit yang ymenyerang ruas-ruas batang dan butir padi. Pyricularia oryzae (sejenis jamur) adalah salah satu penyebab penyakit ini. f. Penyakit pada anggrek adalah penyakit yang disebabkan oleh bakteri, yaitu Pseudomonas cattleyas. g. Penyakit pada tanaman jagung disebabkan oleh Ustilago avenae. Ustilago ini dikenal sebagai jamur apa yang menyebabkan penyakit pada tanaman budidaya. Contoh lain dari Ustilago adalah Ustilago scitaminea yang menyebabkan penyakit pada pucuk tebu. h. Penyakit busuk akar (root rot) Penyebab: thielaviopsis basicola, fusarium solani, armillaria mellea Gejala: kelayuan dan kematian tanaman secara cepat, perubahan warna kuning pada daun, pertumbuhan kerdil, dan gugur daun sebelum waktunya
i. Penyakit layu pembuluh Penyebab: fusarium oxysporum, verticillium dahliae, v. alboatrum Gejala: patogen menyerang pembuluh xylem tanaman, sehingga tanaman kehilangan turgor dan layu. Jika dibelah, pembuluh di dalam batang berwarna coklat. j. Penyakit embun bulu (downy mildew) Penyebab: sclerospora maydis, pseudoperorospora cubensis Gejala: pada kondisi kelembaban yang cocok, cendawan ini tumbuh seperti bulu putih keabu-abuan, yang terdiri dari tangkai spora dan spora. Pada gejala sistemik menyebabkan daun menjadi klorosis k. Penyakit embun tepung (powdery mildew) Penyebab: oidium spp dan erysiphe spp Gejala: gejala awal ditandai dengan adanya tepung putih pada daun terbawah dari tanaman, daun yang terserang menjadi kuning, coklat dan akhirnya mengering. Lama kelamaan daun akan terserang semua dan dapat mengakibatkan kematian pada tanaman.
Daftar Pustaka
http://www.dephut.go.id/INFORMASI/setjen/PUSSTAN/info_5_1_0604/isi_11.htm stfitb2008.files.wordpress.com/2009/.../18-bunga-biji-buah.... Tjitrosoepomo, Gembong. 1989. Morfologi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press:Yogyakarta Hidayat, Estiti B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. ITB:Bandung
http://brewoktea.blogspot.com/2012/08/pertumbuhan-dan-perkembangantumbuhan.html
