Korelasi antara Temperatur dengan Pertumbuhan Tanaman
Monday, August 20, 2012
Pertumbuhan merupakan proses perubahan yang terjadi dalam mahluk hidup yang meliputi perubahan ukuran, massa, dan volume. Pertumbuhan dan perkembangan keduanya dipengaruhi oleh adanya variasi respon terhadap perubahan lingkungan baik internal maupun eksternal. Respon internal seperti genetik dan hormonal, sementara respon eksternal seperti adanya, air, nutrisi, media tumbuh, cahaya, kelembaban, perubahan panjang hari dan temperatur (Solomon et al., 2008).
Pertumbuhan tanaman yang dipengaruhi oleh faktor eksternal seperti temperatur akan pada umumnya akan menunjukkan pengaruh yang besar terhadap pertumbuhannya. Setiap tumbuhan memiliki adaptasi terhadap perubahan temperatur seperti tumbuhan tropis yang peka terhadap temperatur tinggi namun tidak peka terhadap temperatur yang mencapai titik beku (Shry & Reiley, 2011).
Pada umumnya pertumbuhan akan semakin meningkat seiring dengan terjadinya peningkatan temperatur sampai batas 31ºC. Jika tanaman tumbuh pada temperatur lebih dari 31ºC atau 35ºC, maka penurunan aktivitas akan berkurang. Namun beberapa tumbuhan mampu terhadap toleransi suhu yang tinggi. Sementara jika terjadi penurunan suhu, maka terjadi penurunan pertumbuhan dan metabolisme. Bahkan tanaman akan berhenti tumbuh ketika berada pada temperatur beku (Shry & Reiley, 2011).
Efek yang terjadi pada tumbuhan yang berada pada temperatur tinggi adalah terjadinya peningkatan reaksi kimiawi dan akan menurun secara eksponesial ketika mencapai batas maksimal toleransi terhadap temperatur tinggi. Hal ini dikarenakan enzim-enzim yang mengakatalis reaksi-reaksi kimiawi dipengaruhi oleh temperatur (Gambar 1). Adapun efek yang terjadi ketika tumbuhan berada pada temperatur yang rendah adalah terjadinya pembekuan air dalam jaringan yang dapat mengakibatkan dormansi pada tumbuhan (Atkin & Tjoelker, 2003; Cullina, 2000).
Gambar 1. Pengaruh peningkatan suhu terhadap kinerja enzim respirasi (Atkin & Tjoelker, 2003).Klik gambar untuk memperbesar.
Menurut Evans (2012), dampak yang terjadi akibat terjadi peningkatan temperatur antara lain terjadinya peningkatan laju fotosintesis, respirasi, dan transpirasi. Sedangkan pada temperatur rendah dapat menyebabkan berkurangnya penyimpanan energi serta kadar glukosa yang dapat mengakibatkan pertumbuhan menjadi berkurang (Gambar 2).
Gambar 2. Fotosintesis dan kaitannya dengan proses pertumbuhan.(Atkin & Tjoelker, 2003). Klik gambar untuk memperbesar.
Pola pertumbuhan suatu tanaman akibat perubahan temperatur memiliki rentang yang berbeda-beda, namun pada dasarnya memilki pola yang sama yakni memiliki kurva pertumbuhan berbentuk kurva S yang terdiri dari empat tahapan pertumbuhan (Gambar 3). Kurva tersebut menggambarkan bahwa pada tahap awal tidak terjadi aktivitas pada tumbuhan akibat temperatur yang rendah. Selanjutnya pada tahapan kedua terjadi peningkatan pertumbuhan seiring dengan peningkatan temperatur. Kemudian pada tahapan ketiga terjadi pertumbuhan yang linier hingga mencapai pertumbuhan optimal dan tahapan terakhir yakni yang keempat terjadi pertumbuhan yang konstan atau menurun akibat batas toleransi terhadap batas maksimal temperatur dan selanjutnya akan tejadi penghentian pertumbuhan bahkan kematian ketika melebihi ambang batas toleransi (Heidorn, 2003).
Gambar 3. Kurva S pertumbuhan akibat pengaruh temperatur (Heidorn, 2003).
Perubahan temperatur secara umum dapat mengakibatkan perubahan pada respon morfologi, respon fisiologi, dan respon molekular. Respon morfologi yang terjadi seperti adanya perubahan anatomi dan perubahan fenologi. Sementara perubahan fisiologi antara lain terjadi perubahan pada kandungan air, fotosintesis, hormonal, metabolit sekunder, akumulasi osmolit, dan terjadi perubahan termostabilits membran sel. Adapun perubahan secara molekular seperti adanya stres oksidatif, antioksidan, dan stres protein (Gelani et al., 2007).
Sumber https://www.generasibiologi.com/