Faktor Internal dan Eksternal Pertumbuhan & Perkembangan Tumbuhan (Faktor Intraseluler, Interseluler, Nutrisi, Cahaya, Suhu, Gravitasi, Kelembapan)

Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan merupakan hasil interaksi antara faktor dalam (internal) dan faktor luar (eksternal). Faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yang berasal dari dalam tumbuhan disebut faktor internal. Adapun faktor eksternal merupakan faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan yang berasal dari luar tumbuhan.

Apa saja faktor-faktor tersebut, mari kita simak uraian berikut ini?
1. Faktor Internal
    Faktor internal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dapat dibedakan atas faktor intraseluler dan faktor interseluler. 

a. Faktor intraseluler

    Faktor ini berasal dari dalam sel, berupa gen yang memengaruhi sifat tumbuhan dan memberikan potensi bagi tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang. Sel dikatakan unit hereditas karena di dalamnya terdapat kromosom dan gen yang bertanggung jawab dalam pewarisan sifat keturunan atau hereditas melalui pembiakan. Gen menumbuhkan jaringan dan organ yang akhirnya membina karakter makhluk hidup. Dalam pertumbuhan tumbuhan, sel-sel membiak dengan membelah diri, menjadi besar, berdiferensiasi sesuai dengan pola hereditas dan menghasilkan sejumlah besar variasi sel yang terorganisasi dalam jaringan dan organ. Di samping itu, gen berperan pula dalam penyusunan enzim-enzim dan hormon tumbuh yang mengatur dan mengendalikan pertumbuhan.

b. Faktor interseluler

    Faktor interseluler adalah faktor dari luar sel (tetapi masih dalam tumbuhan tersebut), berupa zat tumbuh atau disebut juga hormon. Kali ini akan dibahas lebih dalam mengenai faktor interseluler yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan.

    Pada tumbuhan, tidak dikenal adanya kelenjar serta sistem sirkulasi seperti pada hewan, tetapi tumbuhan memiliki kemampuan menyusun suatu senyawa organik yang didistribusikan dari suatu bagian tertentu dan memberikan reaksi fisiologis pada bagian lain. Senyawa tersebut dinamakan fitohormon (hormon tumbuhan) yang berfungsi sebagai zat pengatur. Oleh karena itu, para ahli botani menyebutnya substansi regulator pertumbuhan. Dewasa ini dikenal beberapa fitohormon, yaitu auksin, giberelin, sitokinin, dan etilen.   

    Para ahli botani telah lama mengetahui bahwa satu bagian tumbuhan dapat memengaruhi bagian tumbuhan lain. Contohnya, menghilangkan ujung pucuk umumnya merangsang pertumbuhan tunas ketiak daun; biji biasanya berkecambah lebih cepat jika dipisahkan dari buahnya. Pengaruh ini sering dikaitkan dengan hormon tumbuhan atau zat pengatur tumbuh, yaitu molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya.
    Terdapat lima kelompok hormon tumbuhan, yaitu auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, dan gas etilen. Kelima jenis hormon tersebut memiliki kelebihan dan pengaruh yang berbeda-beda terhadap sel-sel pada jaringan. Misalnya, auksin dapat merangsang pembesaran sel, sedangkan sitokinin dapat merangsang pembelahan sel. Hormon tumbuhan tidak spesifik seperti hormon hewan. Bahkan mungkin tidak ada satu fase pertumbuhan tumbuhan yang hanya dipengaruhi oleh satu jenis hormon. Pengaruh hormon tumbuhan tidak spesifik dan dipengaruhi oleh hormon lain dan molekul lain.

2. Faktor Eksternal
    Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sangat dipengaruhi oleh lingkungan. Terdapat beberapa faktor lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan, yaitu nutrisi, air, cahaya, suhu, kelembapan, dan gravitasi.
a. Nutrisi
    Tumbuhan memerlukan setidaknya enam belas elemen penting. Karbon, hidrogen, oksigen, fosfor, potasium, nitrogen, sulfur, kalsium dan magnesium diperlukan dalam jumlah relatif banyak dan disebut makronutrien. Zat besi, klor, tembaga, mangan, seng, boron, dan molybdenum diperlukan dalam jumlah sedikit dan disebut mikronutrien.
    Elemen-elemen penting didapat dari lingkungan dengan jumlah dan bentuk yang berbeda-beda. Setelah diserap, zat-zat tersebut dapat menjadi bagian struktur tumbuhan dan berfungsi dalam metabolisme. Zat-zat tersebut juga dapat menjadi zat pemacu dan penghambat enzim serta memengaruhi tekanan osmosis sel.
Berikut disajikan tabel unsur makro dan mikro bagi tumbuhan dan gejala kekurangan (defisiensi) unsur tersebut.

Semua unsur yang diperlukan oleh tumbuhan terkecuali karbon, didapatkan melalui akar. Absorpsi ini dibantu oleh luas penampang akar dan adanya ion-ion pada membran sel.
Dengan adanya pengetahuan tentang unsur-unsur yang diperlukan tumbuhan, manusia mulai mengembangkan cara pemupukan, hidroponik dan kultur jaringan. Hidroponik adalah cara pembudidayaan tanaman tanpa tanah. Sebagai penggantinya, tumbuhan ditanam pada air yang mengandung unsur-unsur yang diperlukannya. Selain air, penanaman hidroponik dapat juga dilakukan pada medium pasir dan kerikil.
    Kultur jaringan merupakan teknik pengembangbiakan tanaman dalam medium bernutrisi dan dilakukan secara aseptik. Jaringan yang digunakan bermacam-macam, bahkan sel pun dapat digunakan. Hasil kultur jaringan berupa tanaman baru yang sifatnya sama dengan induknya dalam jumlah yang banyak.
b. Cahaya
    Tumbuhan memerlukan cahaya sebagai syarat terjadinya fotosintesis. Tanpa fotosintesis, tumbuhan tidak dapat menyintesis makanannya. Hal ini berakibat terganggunya pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Bukti yang sangat jelas terlihat pada tumbuhan yang hidup di tempat gelap. Tumbuhan tersebut tumbuh cepat dengan batang yang lebih panjang, ramping, dan rapuh serta daun yang tidak lebar dan pucat. Pertumbuhan tumbuhan di tempat gelap ini disebut etiolasi.

c. Suhu
    Suhu memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Karena suhu berpengaruh terhadap laju metabolisme, fotosintesis, respirasi, dan transpirasi tumbuhan. Suhu tinggi merusakkan enzim sehingga metabolisme tidak berjalan baik. Suhu rendah pun menyebabkan enzim tidak aktif dan metabolisme terhenti. Oleh karena itu, tumbuhan memiliki suhu optimum antara 10–38°C. Adapun tumbuhan tidak akan bertahan pada suhu di bawah 0°C dan di atas 40°C.

d. Gravitasi
    Akar tumbuhan selalu tumbuh mengarah ke bawah. Peristiwa ini disebut gravitropisme. Proses ini dipengaruhi oleh kalsium dan IAA. Hal ini menyebabkan batang tumbuh ke atas dan akar tumbuh ke bawah. IAA pada batang menyebabkan pemanjangan batang, sedangkan pada akar akan menghambat pertumbuhan akar. Gravitropisme penting bagi tumbuhan karena:
1) pertumbuhan akar ke bawah meningkatkan kemungkinan akar mendapat air dan mineral;
2) batang dan daun akan mendapatkan cahaya matahari untuk fotosintesis.

e. Kelembapan
    Kelembapan udara dan tanah sangat berpengaruh dalam proses pertumbuhan. Kelembapan udara memengaruhi proses penguapan air yang berkaitan dengan penyerapan unsur hara. Jika kelembapan udara rendah, penguapan akan besar sehingga penyerapan unsur hara pun makin banyak. Hal ini dapat memacu pertumbuhan. Kelembapan tanah bergantung pada kandungan organik di dalamnya. Makin tinggi kandungan bahan organik dalam tanah, makin banyak pula jumlah air yang dapat diikat. Hal tersebut dapat mengurangi kepadatan struktur tanah sehingga porositas dan sirkulasi menjadi lebih baik. Hal ini penting karena sel-sel akar tanaman memerlukan oksigen untuk respirasi sel yang energinya diperlukan untuk proses transpor aktif dalam penyerapan unsur hara tanaman. Beberapa tumbuhan yang berkembang biak secara generatif, memerlukan kelembapan lebih rendah sehingga tumbuhan tersebut berbunga pada awal musim kemarau.

Baca juga:

• Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan (Alat Pengukur Pertumbuhan)
• Gambar Maristem Apikal, Lateral, dan Interkalar (Tempat Pertumbuhan Jaringan Maristem)