PERTUMBUHAN & PERKEMBANGAN POHON BUAH-BUAHAN

PROF. DR IR H. ROEDHY POERWANTO, MSC

PROGRAM STUDI HORTIKULTURAJURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIANINSTITUT PERTANIAN BOGOR

Ontogeni Batang

☺ Mengapa batang memanjang ?Meristem apikal: pembelahan selMeristem sub-apikal: pembesaran ukuran sel

☺ Perkembangan:Protoderm epidermisGround meristem korteksProkambium kambium vaskuler

☺ Filotaksi:Berseling: satu daun tiap bukuBerhadapan: dua daun berlawanan arahBerkarang: tiap buku berdaun tiga atau lebih

Klasifikasi Kuncup

☺Aktivitas:Aktif:∗ Memanjang menjadi trubus terminal∗ Tumbuh menjadi cabang lateral pendek/spur∗ Tumbuh menjadi bunga atau malai

Dorman☺Fungsi

VegetatifReproduktifVegetatif & reproduktif

☺Posisi:TerminalLateralAdventif

Spur Apel

Trubus Manggis

Ritme Pertumbuhan Tanaman

Dormansi

☺ Berhentinya sementara pertumbuhan yang nampak dari organ yang mengandung meristem

☺ Dibedakan atas:Endodormansi / rest:

Dikontrol/disebabkan/respon pada jaringan yang mengalami dormansiParadormansi / corelative inhibition:

Dikontrol/disebabkan/respon pada jaringan di luar yang mengalami dormansiEkodormansi / dormansi:

Lingkungan tidak sesuai untuk pertumbuhan

Penyimpan Karbohidrat

Apikal Dominan

☺ Penghambatan korelatif, contohnya:Dominasi apikalSisik mata tunas yang mengandung ABA menyebabkan dorman; dormansi hilang dengan hujanDasar petiol anggur menekan kuncupEndokarp yang tebalIntergumen biji yang impermiabel

☺ Dominasi apikal menghambat tunas lateral☺ Adanya konsentrasi auksin supra optimal pada mata tunas

lateral (berasal dari mata tunas apikal)☺ Diatasi dengan:

PangkasGirdlingAplikasi TIBA (triiodobenzoic acid)Defoliasi anggur & apel di Indonesia

Mutasi

☺ Pembelahan sel di apeks, memungkinkan terjadi kromosom tidak terbagi sempurna, sehingga anak sel hasil mitosis tidak identik

☺ Bila terjadi di epidermis atau korteks tidak kelihatan☺ Bila terjadi di sel apikal dari mata tunas dan menghasilkan

tunas atau buah yang berbeda dengan tetuanya bud sports

☺ Bila ekpresi dari mutan & non mutan terjadi organ yang sama varigata kimera:

MeriklinalSektoralperiklinal

Mutasi

☺ Mutasi biasanya tidak diturunkan dengan hibridisasi,☺ Tetapi bila mutasi terjadi pada ovule, anther, maka sel telur &

polen dapat menurunkan karakter yang termutasi

Ontogeni & Morfologi Daun

Fungsi Daun

☺Fotosintesis☺Transpirasi☺Biosintesis asam amino, protein, florigen,

pigmen, hormon, ☺Penyimpan karbohidrat dan nutrisi☺Fotosensor pada sistem fitokrome

Fotosintesis

☺Fotosintesis∗ Morfologi daun sesuai∗ Aparatus biosintesis∗ Banyaknya klorofil dan pigmen lain

☺Buah, batang, dll juga mempunyai klorofil, stomata & lentisel, tetapi tidak beradaptasi untuk pertukaran CO2 & O2 secara cepat

Net Fotosintesis

NAR

Photosintesis & Transpirasi

☺Fotosintesis (Pn) = nmol CO2/m2 daun/detik☺Stomatal conductance (g)☺Transpiration rate (T)= mmol air / m2 daun/detik☺Water Use Eficiency (WUE)☺WUE = dPn/dT

Stomata terbuka 15 menit setelah matahari terbit,

Pn pada 08.00 mendekati puncak, dan menjelang tengah hari mencapai puncak, berkurang setelah siang

Yang mempengaruhi fotosintesis

☺Umur daun☺Klorofil & nitrogen☺Adanya buah☺Kualitas cahaya☺ Intensitas cahaya☺Potensial air tanah & tanaman☺Angin☺Genangan☺Suhu ☺Kelembaban udara

Fotosintesis Jeruk

Fotosintesis Manggis

Source-Sink

☺Source: organ yang mensintesis dan mengekspor zat

Karbohidrat: daun, phloem, (buah muda, batang hijau)hormon: pucuk, akar, biji

☺Sink: organ yang mengimport dan menggunakan/ menyimpan suatu zat

Karbohidrat: biji, daging buah, akar, pucuk yang tumbuh

☺Hasil fotosintesis diekspor dari source ke sink☺Urutan kekuatan sink untuk hasil fotosintesis:

Biji > daging buah = pucuk daun muda > kambium > akar > organ penyimpan lain

☺ 14C partitioning pada aple:dari daun pada spur yang berbuah: ke buahdaun pada ranting tidak berbuah: ke buah pada spur terdekatpada cabang yang tumbuh daun baru ke daun muda

☺ Pada anggur:dari daun mekar penuh ke 12 - 15 dikirim ke pucuk yang sedang tumbuhdaun basal untuk mengisi kluster buahSisanya dikirim ke akar

Kemampuan relatif dari organ untuk menarik fotosintat tergantung pada: ukuran & stadia pertumbuhan

kedua faktor & jarak menentukan laju aliran fotosintatjarak & laju menentukan gradient source:sink

☺Bobot Kering pohon apel & anggur yang berbuah < tidak berbuah

☺Tetapi, total komulatif BK (termasuk buah & daun) lebih banyak

☺Daun tanaman berbuah memfiksasi karbon lebih banyak (pada apel bisa mencapai 1.5 x)

☺Jika:sink makin kuatgradien antara source-sink meningkat

source distimulasi untuk lebih produktif

Kompetisi tiga arah

☺ Pada buah batu (stone fruit) saat buah masih muda:cadangan pati pada ploempucuk yang sedang tumbuhbuah dan biji

☺ Menjelang buah panen, aliran KH ke buah:hasil langsung fotosintesis saat itucadangan dari xyllem & phloem

☺ Pada French prune:buah yang lebat akan mengurangi aliran fotosintat ke akar, sehingga mengurangi serapan unsur hara (terutama K)

☺ Cabang yang berbuah & muncul infloresence baru:aliran fotosintat ke infloresence < d/p cabang tidak berbuahlebih banyak fotosintat mengalir ke embryo yang sedang tumbuh

Produktivitas Tanaman

☺Produktivitas suatu tanaman:Kemampuan fotosintesispengalokasian sebagian besar hasil fotosintesis ke organ yang bernilai ekonomi

☺Harvest Index (HI): untuk tanaman monokarpikHI = organ bernilai ekonomi/produksi biomas x 100%Pada serealia > 60%

☺Harvest Increment (H Inc): untuk tanaman polikarpik:H Inc = organ bernilai ekonomi (buah)/tambahan produksi biomas dalam satu satuan waktu x 100%Buah yang masak > 60%

☺Nampak bahwa biji dan buah adalah sink utama

Hasil fotosintesis untuk buah

☺Luas daun/jumlah buah (Nisbah D/B)Thinning∗ jeruk keprok dan siem:

♪ 1 daun mendukung 4 g buah♪ bobot buah waktu panen : 100 g/buah♪ 1 buah memerlukan 100/4 = 25 lembar daun

∗ Pada apel digunakan: ♪ DNOC sebelum bunga mekar♪ NAA, carbaryl sesudah bunga mekar

Pruning:∗ pruning pucuk/daun muda (pinching):

♪ merubah alokasi hasil fotosintesis ke buah♪ memperbaiki kondisi cahaya pada daun: fotosintesis

meningkat♪ warna buah lebih baik♪ kualitas buah meningkat

Hasil fotosintesis untuk buah

☺Aktivitas daun:cahaya * airsuhu * aktivitas sinkunsur hara * ada tidaknya buah

☺Nisbah Luas daun/kekuatan sink:rootstock * ringingaktivitas sink * ZPT

Saat tanaman berbuah translokasi hasil fotosintesis ke akar berkurang:

pertumbuhan akar terhambatabsorbsi nutrient berkurang:∗ K pada prune & Pecan∗ Mg pada jeruk

Hubungan pertumbuhan vegetatif & reproduktif

☺Tumbuhan: kumpulan sink-sink yang saling bersaing

☺Persaingan sink:Hambatan pertumbuhan vegetatif oleh buahHambatan pertumbuhan generatif oleh trubusPengaruh buah terhadap pembungaanKompetisi antar buah

Akar:•sink yang lemah•pengaruh adanya buah (pesaing) besar•pertumbuhan akar menurun pesat oleh buah•difisiensi unsur hara

☺Pengaruh beban vegetatif pada pertumbuhan reproduktif

Tidak selalu reproduktif dominanPada tomat (Kinet, 1977):∗ Intensitas Cahaya turun: aborsi, karena hasil fotosintesis

berkurang dan digunakan untuk pertumbuhan apeks.∗ Apabila dilakukan:

♪ pembatasan akar♪ pemetikan daun muda persaingan berkurang, ♪ tambahan suplai CO2 aborsi berkurang♪ tamabahn cahaya

Phloem loading

☺ transportasi jarak pendek antar sel daun menuju ke jaringan vaskuler lebih banyak melalui apoplas d/p simplas

☺ transportasi sukrose mencapai apoplas karena gradien konsentrasi

☺ pada apoplas dekat vena minor konsentrasi sukrosa tinggi ( 20 mM pada gula beet, dan 7 mM pada jagung)

☺ sedangkan transportasi memasuki pembuluh tapis adalah transport aktif, karena melawan gradien konsentrasi (pada phloem sap konsentrasi sukrosa mencapai 100-200 mM)

☺ phloem loading dari asimilat terjadi pada vena minor

Peran K transportasi sukrosa

☺K+ tidak esensial dalam phloem loading, tetapi dapat meningkatkan phloem loading & transportasi sukrosa:

mengaktifkan ATPasemeningkatkan konsentrasi sukrosa pada apoplas:∗ K+ dan Na+ meningkatkan sukrosa efflux dari sel daun ke

apoplasmeningkatkan aktivitas sukrose-P-sinthase

☺Kalium dapat meningkatkan laju transportasi sukrosa dalam phloem sampai 2 x, karena:

Meningkatkan sintesis sukrosameningkatkan laju pelepasan sukrosa ke apoplasmeningkatkan phloem loadingmeningkatkan tekanan osmotik pada pembuluh tapis sehingga meningkatkan laju aliran masa

Pendewasaan Daun

☺ Perubahan aktivitas enzim:acid invertase menurunsukrose-P-sinthase meningkat (pada daun muda enzim ini tidak ada)Pada Apel alkohol sorbitol adalah gula yang dominan:∗ aldose-6-P-reduktase tiddak ada pada daun muda & meningkat

tajam saat daun dewasa

☺ Saat laju impor sukrosa pada daun muda tinggi, impor:KaliumFosfor juga tinggiAsam amino

☺ Ketika daun menjadi dewasa:Eksport solute selain sukrosa (nutrisi mineral & asam amino) juga meningkatTerjadi keseimbangan impor-ekspor hara yang mobil

Senesen Daun

☺ Pada daun:Laju fotosintesis & ekspor gula menurunPermeabilitas membran meningkatKompartementasi terpengaruh:∗ enzim proteolotik (acid protease) lepas ke sitoplasma:

pemecahan protein & kloroplas

☺ Pada phloem sap:gula menurunsenyawa N dengan BM rendah & nutrisi yang mobil meningkat

☺ Untuk menginduksi senesen dengan menempatkan daun dalam gelap

☺ Senesen dapat dihambat dengan penyemprotan kinetin☺ Strategi parasit dan jamur menjaga agar daun tetap hijau

dengan senyawa seperti sitokinin

Morfologi Akar

☺ Perbedaan dengan batangMempunyai tudung akarMempunyai pithMempunyai endodermisMempunyai perisikle

☺ Ujung akar:Daerah pembelahan selDaerah pemanjangan selDaerah deferensiasi dan pendewasaan sel∗ Aktivitas meristematik pada perisikel akar lateral

☺ Rambut akar☺ Akar stek: berasal dari aktivitas meristematik pada kambium lateral

batang

Ujung Akar

Morfologi Bunga

Bakal Buah

Anther & Polen

Hypoginous & Perigenous

Hypoginous atau bunga seperior: bagian perianth bunga tidak bersatu dan masing-masing muncul dari reseptakel dibawah putik disebut

Hypanthium/torus/tabungbunga: bagian basal itu berupa kelopak, mahkota dan benang sari bersatu

Perigynous: hypanthium muncul sebagai tabung bunga; tempat melekatnya bagian bunga sejajar dan mengelilingi putik

Epigenous

Epigynous: bagian bunga muncul di atas ovari. Suatu bunga epigynous mempunyai sebuah ovari yang inferior.

Semi epigenous

Perkembangan ovari bunga setelah terjadi feritilisasi

Botanikus Hortikulturis

Sesuatu yang dimakan segar

Sesuatu yang berkembang dari ovari dan/atau jaringan lunak dapat dimakan yang terkait dengannya

Buah

Bagian Buah

•Epikarp atau Eksokarp

•Mesokarp

•Endokarp

Buah Tunggal

Buah Ganda

Buah Majemuk

Type Buah Berdaging

☺ Buni (Berry): pepaya, belimbing, sawo manila, kurmaRambutan, duku, manggis termasuk buni tetapi mesocarpnya menjadi kulit buah, sedangkan daging buah adalah arilus

☺ Pepo (mentimun): seperti buni tetapi di ruangan buah selain berisi biji juag terdapat bagian kosong: mentimun, semangka, melon, waluh, markisa

☺ Hysperdium (jeruk)☺ Pome: apel, persik☺ Buah batu (drupe): mangga, kelapa, nyamplung☺ Delima: seperti buni tetapi bagian endokarap licin, dan yang

dimakan adalah arilus☺ Ganda: srikaya (buni), rubus (batu)☺ Majemuk: nenas (buni), pandan (batu), nangka, fig