KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN

Proses pertumbuhan merupakan hal yang mencirikan suatu perkembangan bagi makhluk hidup; baik manusia, hewan, maupun tumbuhan. Dalam proses pertumbuhan terjadi penambahan dan perubahan volume sel secara signifikan seiring dengan berjalannya waktu dan bertambahnya umur tanaman. Proses pertumbuhan menunjukkan suatu perubahan dan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva/diagram pertumbuhan (Tjitrosoepomo, 1999). 

Pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Apabila digambarkan dalam grafik, dalam waktu tertentu maka akan terbentuk kurva sigmoid (bentuk S). Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan (Pustaka, 2008).

Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan.

            Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang tidak dapat balik dalam ukuran pada semua sistem biologi.  Pertumbuhan ini digambarkan dengan kurve yang sigmoid.  Proses pertumbuhan ini diatur oleh pesan hormonal dan respon dari lingkungan (panjang hari, temperatur rendah, perubahan persediaan air.  Pertumbuhan berikutnya disebut diferensiasi, yang didefinisikan sebagai pengontrolan gen dan hormonal serta lingkungan yang merubah struktur dan biokimiawi perubahan ini terjadi pada hewan dan tanaman saat berkembang (Kaufman, dkk., 1975).

            Laju pertumbuhan suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik, dengan laju tumbuh ordinat dan waktu pada absisi, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk huruf S atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid ini berlaku bagi tumbuhan lengkap, bagian-bagiannya ataupun sel-selnya. Pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Apabila digambarkan dalam grafik, dalam waktu tertentu maka akan terbentuk kurva sigmoid (bentuk S). Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan (Tjitrosoepomo, 1999).

            Kurva pertumbuhan berbentuk S (sigmoid) yang ideal yang dihasilkan oleh banyak tumbuhan setahun dan beberapa bagian tertentu dari tumbuhan setahun maupun bertahunan, Pada fase logaritmik ukuran (V) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti laju kurva pertumbuhan (dV/dt) lambat pada awalnya. Tetapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan organisme, semakin besar organisme semakin cepat ia tumbuh.
Fase pertumbuhan logaritmik juga menunjukkan sel tunggal. Fase ini adalah fase dimana tumbuhan tumbuh secara lambat dan cenderung singkat.Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada waktu maksimum selama beberapa waktu lamanya. Laju pertumbuhan ditunjukkan oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva tinggi tanaman oleh bagian mendatar kurva laju tumbuh dibagian bawah. Fase senescence ditunjukkan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua. (Salisbury dan Ross, 1996).

           Kurva pertumbuhan berbentuk S (Sigmoid) yang ideal, yang dihasilkan oleh banyak tumbuhan setahun dan beberapa bagian tertentu dari tumbuhan setahun maupun bertahun, dengan mengambil contoh tanaman jagung. Kurva menunjukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dan waktu. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali: fase logaritmik, fase linear, dan fase penuaan (Salisbury dan Ross, 1992).

            Menurut Michurin, secara garis besar pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibagi dalam 3 (tiga) fase, yaitu (Pustaka, 2008):

a.       Fase Embryonis, yaitu fase yang dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embrio, yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan pembelahan sel sesudah itu terjadi pengembangan sel. Fase embryonis tidak terlihat secara nyata (tidak tergambar dalam kurve) dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji.

b.      Fase Muda (Juveni//Vegetatif) yaitu, fase yang dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh menjadi bibit dan dicirikan oleh pembentukan daun – daun yang pertama dan berlangsung terus sampai masa berbunga dan atau berbuah yang pertama. Perkecambahan merupakan satu rangkaian yang komplek dari perubahan-perubahan morfologis, fisiologis, dan biokimia. Proses perkecambahan meliputi beberapa tahap, yaitu imbibisi yaitu proses penyerapan air oleh benih sehingga kulit benih melunak dan terjadinya hidrasi dari protoplasma, perombakan cadangan makanan di dalam endosperm, perombakan bahan-bahan makanan yang dilakukan oleh enzym. ( amilase, protease, lipase), karbohidrat dirombak menjadi glukosa, gibberellin mengaktifkan produksi enzim amilase, embrio menyerap air dan proses perkecambahan dimulai, gibberellin berdifusi dari embrio menuju lapisan aleuron, sel-sel dalam lapisan aleuron merespon dengan melepaskan enzim pencerna seperti amilase, enzim mencerna pati di dalam emdosperm menjadi gula dan molekul lain yang diperlukan embrio untuk tumbuh.

c.       Fase Menua dan Aging ( Senil/Senescence ), beberapa faktor luar dapat menghambat atau mempercepat terjadinya senescence, misalnya penaikan suhu, keadaan gelap, kekurangan air dapat mempercepat terjadinya senescence daun, penghapusan bunga atau buah akan menghambat senescence tanaman, pengurangan unsur-unsur hara dalam tanah, air, penaikan suhu, berakibat menekan pertumbuhan tanaman yang berarti mempercepat senescence.

            Beberapa cara tersedia dalam pendekatan pada sistem seperti sistem tanaman dengan produk biomassa yang meningkat secara sigmoid dengan waktu untuk mendapatkan faktor-faktor dan proses hipotetik. Menerapkan fenomena yang sudah dikenal cukup baik kepada suatu sistem yang sedang dipelajari merupakan suatu pendekatan yang umum dilakukan. Pada suatu waktu, distribusi zat dalam setiap tempat dalam ruangan akan menunjukkan hubungan yang berbentuk sigmoid (Sitompul dan Guritno, 1995).

            Umumnya, tahap pertumbuhan tanaman dibagi menjadi dua fase, yakni fase vegetatif dan fase generatif. Fase vegetatif terjadi pada perkembangan akar, batang, daun dan batang yang baru, terutama saat awal pertumbuhan atau setelah massa berbunga dan berbuah (Novizan, 2002).

            Pada fase pertumbuhan vegetatif ini ada tiga aspek penting yang perlu diketahui, yaitu pembelahan sel (cell division), pembesaran sel (cell enlargemen), dan diferensiasi (penggandaan) sel (cell differentiation) (Ashari, 1995).

            Fase reproduktif terjadi pada pembentukan dan perkembangan kuncup-kuncup bunga, buah, dan biji atau pada perbesaran dan pendewasaan struktur penyimpanan makana, akar-akar dan batang yang berdaging. Dapat dilihat adanya perubahan dalam berat kering selama kurang lebih 10 hari pertama. Kemudian penurunan berat terjadi sampai kurang lebih 20 hari berlalu (Heddy, 2001).

            Pola pertumbuhan tegakan antara lain dapt dinyatakan dalam bentuk kurva pertumbuhan yang merupakan hubungan fungsional antara sifat tertentu tegakan, antara lain volume, tinggi, bidang dasar, biomassa, dan diameter dengan umur tegakan. Bentuk kurva pertumbuhan tegakan yang ideal akan mengikuti bentuk ideal bagi pertumbuhan organisme (termasuk tumbuh-tumbuhan), yaitu berbentuk kurva sigmoid (Latifah, 2008).

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan yaitu (Wikipedia, 2008).

1.      Faktor Luar

a.       Air dan mineral berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal.

b.      Kelembaban

c.       Suhu di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan.

d.      Cahaya mempengaruhi fotosintesis. Secara umum merupakan faktor penghambat. Etiolasi adalah pertumbuhan yang sangat cepat di tempat yang gelap. Fotoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya dan panjang penyinaran.

2.      Faktor Dalam

a.       Faktor hereditas

Faktor gen/hereditas juga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman. Apabila gen induk bagus maka anakan yang dihasilkan juga akan bagus, dan apabila gen induk tidak bagus maka anakan yang dihasilkan juga tidak bagus.

b.      Hormon

Hormon pada tumbuhan juga memegang peranan penting dalam proses perkembangan dan pertumbuhan seperti hormon auksin untuk membantu perpanjangan sel, hormon giberelin untuk pemanjangan dan pembelahan sel, hormon sitokinin untuk menggiatkan pembelahan sel dan hormon etilen untuk mempercepat buah menjadi matang.

DAFTAR PUSTAKA

Ashari, S., 1995. Holtikultura Aspek Budidaya. UI-Press: Jakarta.

Heddy, S., 2001. Ekofisiologi Tanaman. Raja Grafindo Persada: Jakarta.

Kaufman, P. B., dkk., 1975.  Laboratory Experiment in Plant Physiology.  Macmillan Publishing Co., Inc.  New York. http://www.2dix.com/pdf-2010/penentuan-lokus-tumbuh-pada-tumbuhan-pdf.php. Diakses pada tanggal 22 April 2011, pukul 11:40 WITA.

Latifah, S., 2008. Tinjauan Konseptual Model Pertumbuhan dan Hasil Tegakan Hutan. USU-Digital Library: Medan.

Novizan, 2002. Petunjuk Pemupukan yang Efektif. Agromedia Pustaka Utama: Jakarta.

Pustaka, 2008. Konsep Kerja Fitohormon dalam Pertumbuhan Tanaman, http://pustaka.ut.ac.id//. Diakses pada tanggal 22 April 2011, pukul 20:15 WITA.

Salisbury, F.B dan C.W. Ross., 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid Tiga Edisi Keempat. ITB-Press: Bandung.

Sitompul, S.M dan B. Guritno, 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.

Tjitrosoepomo, G., 1999. Botani umum 2. Angkasa: Bandung.

Wikipedia, 2008. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan. http://www. wikipedia.com. Diakses pada tanggal 22 April 2011, pukul 11:34 WITA.