Fisiologi Tumbuhan, Pengertian, Lingkup dan Hubungannya dengan Cabang Botani Lainnya

Klikhijau.com – Apa itu fisiologi tumbuhan dan apa saja yang menjadi fokus kajian keilmuan ini dalam pembahasan mengenai tumbuhan? Artikel ini akan memandu kita memahami pengertian, ruang lingkup dan hubungan antara fisiologi tanaman dan cabang botani lainnya.

Pengertian 

Fisiologi tumbuhan merupakan satu cabang biologi yang kajiannya fokus pada proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh tumbuhan yang menyebabkan tumbuhan tersebut dapat hidup (Lakitan, 2001).

Dengan mempelajari bidang keilmuan ini, kita akan memahami secara mendalam bagaimana sinar matahari dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk menghasilkan karbohidrat dari bahan baku anorganik berupa air dan karbondioksida.

Juga memahami seluk-beluk perihal mengapa tumbuhan membutuhkan banyak air, bagaimana biji berkecambah. Dan mengapa tumbuhan layu jika kekeringan serta berbagai macam gejala lain yang ditampakkan oleh tumbuhan.

Fenomena yang terjadi pada tumbuhan seperti di atas sesungguhnya melibatkan suatu rangkaian reaksi biokimia yang panjang. Pada sejumlah kasus, reaksi-reaksi biokimia tersebut diikuti pula oleh gerakan mekanis yang spesifik. Misalnya, gerakan membuka dan menutupnya stomata, gerakan epinasti daun pada tumbuhan putri malu (Mimosa pudica) dan Albizzia julibrissin.

Lalu, organisme apa yang menjadi sasaran dalam kajian fisiologi tumbuhan? Pada dasarnya, objek kajiannya meliputi semua jenis tumbuhan, dari tumbuhan satu sel seperti halnya bakteri sampai pada tumbuhan tingkat tinggi.

Fisiologi tumbuhan mengkaji tentang metabolisme pada organisme yang tergolong monera, sebagian protista (beberapa jenis ganggang dan lumut), fungi (jamur) dan Plantae. Meski begitu, fokus utama para ahli di bidang ini adalah organisme dari kelompok Plantae, utamanya ganggang hijau, tumbuhan berdaun jarum (gimnosperma) dan tumbuhan angiosprerma, termasuk tumbuhan monokotil dan dikotil.

Ruang lingkup

Perkembangan keilmuan dan kajian di bidang ini juga ditopang oleh perkembangan ilmu kimia dan fisika, maka fisiologi tumbuhan kerap dipilah-pilah menjadi beberapa cabang sesuai ruang lingkup bahasannya, antara lain:

• Fisiologi tanaman

Fisiologi tanaman mengkaji proses metabolisme pada tumbuhan budidaya. Jadi, tidak termasuk tumbuhan yang tergolong monera, protista, dan jenis-jenis fungi serta tumbuhan tingkat tinggi yang tidak dibudidayakan.

Karena setiap budidaya tanaman mengharapkan hasilnya yang dapat dimanfaatkan oleh manusia, maka sepatutnyalah fisiologi tanaman lebih mengarah pada proses metabolisme yang berkaitan dengan pembentukan dan perkembangan organ lain.

Sebagai catatan, organ hasil tidak selalu berupa organ generatif. Organ  hasil dapat juga berupa organ vegetatif. Secara umum, organ hasil dapat berupa buah, biji, daun, akar, umbi dan lainnya.

Lebih jauh lagi, hasil tanaman tidak harus berupa salah satu organ tanaman, misalnya pada tanaman karet yang menjadi hasil adalah cairan lateksnya. Oleh sebab itu, proses-proses yang berkaitan dengan produksi  lateks merupakan hal yang penting untuk ditelaah dalam ilmu fisiologi tanaman.

• Fisiologi lepas panen

Cabang fisiologi tumbuhan ini menelaah tentang proses fisiologi yang terjadi pada organ hasil setelah organ tersebut dipanen. Reaksi-reaksi yang terjadi umumnya bersifat katabolik, yakni penguraian senyawa-senyawa bermolekul besar (atau lebih kompleks) seperti pati, selulosa, protein, lemak dan asam nukleatmenjadi senyawa-senyawa bermolekul kecil.

Usaha-usaha untuk memanipulasi laju reaksi katabolik yang terjadi untuk tujuan memperpanjang kesegaran organ hasil merupakan manfaat utama dan menjadi tujuan dari telaah fisiologi lepas panen.

• Ekofisiologi

Ekofisiologi membahas bagaimana pengaruh faktor-faktor lingkungan terhadap berbagai proses metabolisme tumbuhan. Hal ini mencakup pengaruh positif (menguntungkan) dan negatif (merugikan) bagi tumbuhan dan kepentingan manusia.

Faktor lingkungan disini dibedakan menjadi lingkungan abiotik (fisik) dan lingkungan biotik. Ekofisiologi umumnya lebih menekankan pada pengaruh faktor lingkungan abiotik. Misalnya, bagaimana pengaruh intensitas cahaya, lama penyinaran, kualitas cahaya, suhu, kelembaban, perubahan konsentrasi gas-gas atmosfer, sifat fisika dan kimia tanah.

Pendeknya, ekofisiologi menfokuskan kajiannya pada respons tumbuhan terhadap kondisi lingkungan yang tidak optimal atau yang disebut dengan “stress physiology”.

• Fisiologi benih

Fisiologi benih merupakan cabang fisiologi tumbuhan yang ruang lingkup pembahasannya terbatas pada proses-proses yang berlangsung pada tahapan-tahapan perkecambahan benih. Sebagai catatan, perkecambahan benih melibatkan berbagai tahapan yakni ambibisi, reaktivasi enzim, penguraian bahan simpanan, dan pertumbuhan radikel.

Selain empat cabang di atas, masih terdapat beberapa cabang yang mulai berkembang. Misalnya, fisiologi perkembangan tumbuhan (developmental physiology) dan fisiologi herbisida.

Developmental physiology lebih fokus pada kajian pembesaran dan pembelahan sel, hormon-hormon yang berperan dalam fotomorfogenesis dan pertumbuhan organ-organ tumbuhan. Sedangkan, fisiologi herbisida mengkaji tentang cara kerja pesitida dalam memengaruhi metabolisme tumbuhan.

Hubungannya dengan cabang botani lainnya?

Bagaimana hubungan antara fisiologi tumbuhan dengan cabang botani lainnya, semisal dengan ekologi tanaman? Ada banyak topik kajian yang ada dalam bidang fisiologi tumbuhan yang sangat erat kaitannya dengan ilmu ekologi, misalnya tentang tanggapan tanaman terhadap perubahan berbagai faktor lingkungan.

Ilmu anatomi tumbuhan juga besar kaitannya degan fisiologi tumbuhan misalnya sehubungan dengan pengertian ultrastruktur membran dan organel-organel sel. Pemahaman tentang ultrastruktur dan senyawa penyusun membran thilakoid pada kloroplas mempermudah untuk menjelaskan proses perpindahan elektron pada fase cahaya fotosintesis.

Dari sini bisa dilihat, betapa erat kaitan antara fisiologi tumbuhan dengan cabang-cabang botani lainnya. Di samping itu, juga erat kaitannya dengan ilmu-ilmu dasar yang mendukung baik dengan ilmu kimia maupun fisika.

Pendeknya, untuk memahami fisiologi tumbuhan secara utuh tidaklah kaku. Keterkaitan dengan ilmu-ilmu lain sangat penting untuk menjadi perhatian.

Demikianlah pembahasan mengenai fisiologi tumbuhan, pengertian, lingkup dan relasinya dengan ilmu botani lainnya. Semoga menambah wawasan kita semua!

*Sumber: Benyamin Lakitan. 2001. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Rajawali Pers. Jakarta