Uploaded by afwasayidahs

Plantgrowthanalysis.en.id

advertisement
Lihat diskusi, statistik, dan profil penulis untuk publikasi ini di: https://www.researchgate.net/publication/321267971
Analisis pertumbuhan tanaman
metode · Januari 2017
DOI: 10.13140 / RG.2.2.2.21657.72808
CITATIONS
BACA
2
22.506
5 penulis , termasuk:
Vijay Paul
Dewan Penelitian Pertanian India
ICAR-Institut Penelitian Pertanian India (IARI)
85 PUBLIKASI
135 PUBLIKASI
454 CITATIONS
LIHAT PROFIL
LIHAT PROFIL
Ramavatar Meena
Institut Penelitian Garam dan Bahan Kimia Laut
147 PUBLIKASI
2,676 CITATIONS
LIHAT PROFIL
Beberapa penulis publikasi ini juga mengerjakan proyek-proyek terkait ini:
Integrasi teknologi bio-processing dengan budidaya rumput laut Lihat proyek
Isolasi dan pemurnian polisakarida rumput laut komersial penting Lihat proyek Rakesh Pandey
Semua konten yang mengikuti halaman ini diunggah oleh Vijay Paul pada 24 November 2017.
Pengguna telah meminta peningkatan file yang diunduh.
703 CITATIONS
Manual Program Pelatihan yang Disponsori ICAR tentang “Teknik Fisiologis untuk Menganalisis Dampak Perubahan Iklim terhadap
Tanaman Pakan” 16-25 Januari 2017, Divisi Fisiologi Tumbuhan, IARI, New Delhi
Analisis Pertumbuhan Tanaman
Rakesh Pandey *, Vijay Paul, Madurima Das, Mahesh Meena dan Ramesh Chand Meena
Divisi Fisiologi Tumbuhan, ICAR - Institut Penelitian Pertanian India (IARI), New Delhi-110 012
* E-mail: [email protected]
Itu pengembangan tanaman dari satu sel ke tanaman dewasa
tabung. Sedangkan, pertumbuhan difus melibatkan pertumbuhan
terdiri dari pembentukan pola, morfogenesis, pertumbuhan dan
keseluruhan dan diamati di bagian subapikal dari batang, akar,
diferensiasi. Kapasitas untuk pertumbuhan dan perkembangan
rumput coleoptile. Pada tingkat organ, pertumbuhan dan diferensiasi
berasal dari daerah jaringan embrionik yang bersangkutan dengan
dapat divisualisasikan dari tiga zona berbeda i) zona pembelahan
pembentukan sel-sel baru. Daerah ini disebut meristem dan terdiri
sel, ii) zona pemanjangan dan diferensiasi sel dan iii) zona
dari sel induk. Sel-sel induk tidak terdiferensiasi dan memiliki
diferensiasi dan pematangan sel dengan beberapa tumpang tindih.
kemampuan untuk pembelahan sel tanpa batas. Zigot sel tunggal
Pertumbuhan zona pemanjangan sel diatur oleh laju penyerapan air
mengalami perubahan dari sel tunggal menjadi 2 sel, 4 sel, 8 sel,
oleh sel dan tingkat pertumbuhan sel. Ini tergantung pada gradien
16 sel yang mengarah ke tahap globular. Setelah itu pembelahan
potensial air, luas permukaan membran sel, permeabilitas
sel lebih lanjut, pembentukan pola dan morfogenesis mengarah ke
membran, perluasan dinding sel dan ambang batas hasil atau turgor
embrio dewasa. Pola aksial mengarah pada pembentukan bagian
minimum yang diperlukan untuk pertumbuhan, modifikasi dinding
apikal (kotiledon, apeks pucuk, hipokotil), bagian tengah (hipokotil)
protein / enzim untuk melonggarkan dinding sel, nutrisi, karbohidrat,
dan bagian basal (apeks akar). Pattering radial memberikan dasar
ATP , hormon, dll.
untuk pembentukan protoderm, meristem tanah (korteks dan
endodermis) dan prokambium (pericycle dan jaringan pembuluh
darah). Meristem apikal akar dan pucuk yang terbentuk selama
Analisis Pertumbuhan Tanaman
embriogenesis disebut meristem primer. Sedangkan, meristem
yang dikembangkan selama perkembangan pasca embrionik
Pembelahan sel tidak dapat menyebabkan peningkatan ukuran dan
misalnya meristem aksila, perbungaan, meristem antar kalkulus,
karena itu tidak mendorong pertumbuhan itu sendiri. Ini memberikan
meristem lateral dll disebut sebagai meristem sekunder.
kerangka kerja struktural untuk ekspansi sel berikutnya. Peningkatan
volume atau massa membutuhkan pengendapan massa dalam sitoplasma
dan dinding sel. Namun, peningkatan massa kering mungkin tidak
bersamaan dengan perubahan ukuran. Misalnya, selama akumulasi pati,
umbi kentang dapat menambah berat kering tanpa perubahan volume
secara bersamaan. Dengan demikian, peningkatan bahan kering adalah
parameter yang paling penting untuk analisis kuantitatif pertumbuhan
Pertumbuhan mengacu pada perubahan ireversibel dalam ukuran sel,
tanaman. Analisis pertumbuhan tanaman diperlukan untuk menjelaskan
organ atau seluruh tanaman. Ini melibatkan pembelahan sel dan
perbedaan dalam pertumbuhan tanaman dalam hal perbedaan antara
pembesaran. Pertumbuhan tanaman dapat divisualisasikan dalam hal
spesies yang tumbuh di bawah kondisi lingkungan yang sama atau
peningkatan panjang atau tinggi tanaman, diameter batang, volume
perbedaan dalam spesies yang tumbuh di lingkungan yang berbeda.
jaringan, peningkatan jumlah sel, peningkatan berat segar dan berat
kering, peningkatan luas daun, berat daun dll. Pada tingkat konstituen
tanaman juga peningkatan total protein dan total DNA secara langsung
terkait dengan pertumbuhan tanaman. Sel-sel tanaman dapat bertambah
besar dalam dua cara. Pertumbuhan ujung melibatkan peningkatan
Ekspresi pertumbuhan tanaman yang paling sederhana disajikan sebagai tingkat
pertumbuhan hanya di daerah ujung seperti rambut akar dan serbuk sari
pertumbuhan rata-rata ( AGR). Ini didefinisikan sebagai peningkatan berat kering
per satuan waktu. Perhitungan tingkat pertumbuhan rata - rata mengasumsikan
peningkatan linear dalam
103
Manual Program Pelatihan yang Disponsori ICAR tentang “Teknik Fisiologis untuk Menganalisis Dampak Perubahan Iklim terhadap
Tanaman Pakan” 16-25 Januari 2017, Divisi Fisiologi Tumbuhan, IARI, New Delhi
pertumbuhan tanaman. Namun, tanaman menunjukkan pola
hari). Sebenarnya, semua tanaman ini berlipat dua dalam berat kering
pertumbuhan sigmoidal di mana pertumbuhan awal tanaman
selama periode 10 hari. Dengan demikian nilai AGR bergantung pada
(misalnya dalam hal berat) bersifat eksponensial yang kemudian
ukuran dan sulit untuk dibandingkan sedangkan nilai RGR tidak
menjadi berkurang dan akhirnya mencapai tingkat maksimum.
tergantung pada ukuran tanaman dan dapat dibandingkan. Lebih lanjut, pencegahan
Pola ini berlaku untuk pertumbuhan organ tanaman dalam hal
dalam perhitungan RGR diperlukan untuk data replikasi. Misalnya jika
ukuran, volume, berat, panjang dll. Berdasarkan studi
data bahan kering (W 1 pada waktu t 1 dan W 2 pada waktu t 2) dengan tiga
pertumbuhan tanaman, Blackman (1919) menyebutkan bahwa
replikasi (r 1, r 2 dan r 3) adalah sebagai berikut-
………. “Tingkat produksi bahan baru akan sebanding dengan
ukuran tanaman, yaitu peningkatan berat tanaman akan mengikuti hukum
bunga majemuk ” Tingkat kenaikan proporsional disebut sebagai
Bobot tanaman
dari tiga
indeks efisiensi oleh Blackman (1919) dan dia lebih lanjut
menyatakan bahwa …………. "Jelas efisiensi pabrik paling besar
pada awalnya dan kemudian jatuh sedikit tetapi jatuh hanya sedikit
sampai pembentukan perbungaan ketika ada penurunan yang
Bobot tanaman
dari tiga
replikasi (pada
replikasi (pada
waktu t 1)
waktu t 2)
logaritma bobot
tanaman tiga
ulangan
(pada waktu t 1)
logaritma bobot
tanaman
dari tiga
replikasi (di
waktu t 2)
W1 r1
W2 r1
di (W 1 r 1)
di (W 2 r 1)
W1 r2
W2 r2
di (W 1 r 2)
di (W 2 r 2)
W1 r3
W2 r3
di (W 1 r 3)
di (W 2 r 3)
ditandai dari indeks efisiensi". Briggs, Kidd dan West (1920) juga
Maka dua perkiraan RGR untuk data yang direplikasi adalah
berpendapat bahwa indeks efisiensi tidak konstan dan
menamakannya sebagai tingkat pertumbuhan relatif.
sebagai berikut R 1 = [ Di [(W 2 r 1 + W 2 r 2 + W 2 r 3) / 3] - ln [(W 1 r 1 + W 1 r 2
+ W 1 r 3) / 3]] / (t 2 - t 1)
Pertumbuhan tanaman berdasarkan hukum bunga majemuk dapat
dinyatakan sebagai -
R 2 = [( di (W 2 r 1) + di (W 2 r 2) + di (W 2 r 3)) / 3 - ((lnW 1 r 1)
+ ln (W 1 r 2) + di (W 1 r 3)) / 3] / (t 2 - t 1)
W = W Hai e rt
Di mana, W = Berat tanaman setelah waktu t W o = Berat
Hoffmann dan Poorter (2002) melaporkan bahwa estimasi R 2 adalah
awal tanaman r = Laju pertumbuhan relatif dan e =
metode yang benar untuk perhitungan RGR karena tidak
memberikan bias dalam hal standar deviasi, waktu antara panen
koefisien pengalaman (= 2,7182)
atau ukuran sampel. Dengan demikian pendekatan yang lebih
baik untuk data replikasi adalah dengan mengambil rata-rata
Rumus untuk perhitungan RGR rata-rata antara dua interval
logaritma replikasi daripada logaritma rata-rata replikasi. Untuk
waktu diberikan oleh Fischer (1921) sebagai berikut -
menganalisis pertumbuhan tanaman ada dua langkah besar
yang diperlukan. Ini adalah (1) berat kering bahan tanaman (W)
dan (2) area daun atau sistem asimilasi (LA). Selain itu, ini berat
RGR = (lnW 2 - Di 1 ) / ( t 2 - t 1)
kering daun (LW) juga bermanfaat. Parameter analisis
Dimana, W 1 = Berat kering awal tanaman pada waktu t 1
pertumbuhan tanaman berdasarkan W, LA dan LW telah
W 2 = Berat kering akhir tanaman pada waktu t 2
dinyatakan sebagai tingkat dan rasio. Semua kurs dan rasio telah
ditentukan dalam waktu instan. Daftar parameter analisis
Misalkan, ada tiga tanaman A, B dan C dengan berat awal masing-masing
pertumbuhan ini dengan definisi, unit, dan signifikansinya
5, 10 dan 20 g dan setelah 10 hari mereka mencapai berat kering
tercantum pada Tabel 1 dan nilai sesaat dan rata-rata diberikan
masing-masing 10, 20 dan 40g. SEBUAH
pada Tabel 2.
perbandingan AGR dan RGR dari tanaman A, B, C yang dibahas
sebelumnya menunjukkan bahwa AGR tanaman A, B dan C akan
menjadi 0,5, 1 dan 2 g / hari sedangkan RGR semua tanaman ini akan
sama (0,069 g / g /
104
Manual Program Pelatihan yang Disponsori ICAR tentang “Teknik Fisiologis untuk Menganalisis Dampak Perubahan Iklim terhadap
Tanaman Pakan” 16-25 Januari 2017, Divisi Fisiologi Tumbuhan, IARI, New Delhi
Tabel 1: Parameter analisis pertumbuhan tanaman
Parameter analisis pertumbuhan Definisi
Tingkat Pertumbuhan Relatif (RGR)
Tingkat kenaikan bahan kering
Satuan
Makna
g g- 1 hari- 1
Menunjukkan pertumbuhan proporsional
tanaman terlepas dari ukurannya
per unit bahan kering
Net Assimilation Rate (NAR) Tingkat kenaikan bahan kering
g cm- 2 hari- 1
per unit luas daun
Tingkat Pertumbuhan Tanaman (CGR)
Menunjukkan kapasitas asimilasi
tanaman
Tingkat kenaikan bahan kering
g cm- 2 hari- 1
per unit luas tanah
Menunjukkan produksi bahan kering
kapasitas per satuan luas dan juga menunjukkan
produktivitas primer bersih
Tingkat Pertumbuhan Rata-rata (AGR) Tingkat kenaikan bahan kering
g hari- 1
Menunjukkan pertumbuhan tanaman
Indeks Area Daun (LAI)
-
Proporsi luas tanah yang dicakup oleh
Rasio luas daun terhadap
area tanah
Rasio Area Daun (LAR)
Daun-daun
Rasio luas daun terhadap tanaman
cm 2 g- 1
Menunjukkan daun tanaman
g g- 1
Partisi menjadi daun atau proporsi
berat kering
Rasio Berat Daun (LWR)
Rasio berat daun terhadap
berat kering tanaman
berat kering terlibat dalam asimilasi
Luas Daun Spesifik (SLA)
Rasio luas daun terhadap berat daun cm 2 g- 1
SLA yang lebih tinggi menunjukkan kurang tebal dan atau
Berat Daun Spesifik (SLW)
Rasio berat daun terhadap
kurang padatnya daun
g cm- 2
luas daun
Durasi Area Daun (LAD)
SLW yang lebih tinggi menunjukkan lebih banyak daun
ketebalan dan atau kepadatan
Produk dari luas daun dan
cm 2 hari
Durasi kehijauan tanaman
g hari
Menunjukkan persistensi biomassa
periode waktu dimana luas daun
dipertahankan
Durasi Biomassa (BMD)
Sampel tanaman di
atas tanah
Produk biomassa dan
periode waktu di mana biomassa
dan bermanfaat untuk perhitungan
dipertahankan
perawatan respirasi dari waktu ke waktu
Pemisahan daun dan
Pengukuran luas daun dengan meteran
Berat oven dikeringkan
luas daun (LICOR3100)
batang
daun dan batang
Gambar 1: Langkah-langkah analisis pertumbuhan tanaman
Prosedur pengambilan sampel untuk analisis pertumbuhan melibatkan
Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut -
pemotongan sampel biomassa tanaman pada interval waktu yang berbeda (dalam
i) Sampel tanaman di atas tanah dipilih dari populasi tanaman
beberapa hari), pemisahan daun segera setelah pemotongan sampel, pengukuran
yang seragam.
luas daun, pengeringan oven biomassa tanaman dan penimbangan bahan kering.
ii) Potong satu segmen baris tanaman (mis. 50 cm baris gandum) dari
permukaan tanah.
105
Manual Program Pelatihan yang Disponsori ICAR tentang “Teknik Fisiologis untuk Menganalisis Dampak Perubahan Iklim terhadap
Tanaman Pakan” 16-25 Januari 2017, Divisi Fisiologi Tumbuhan, IARI, New Delhi
Meja 2: Nilai instan dan nilai rata-rata dari parameter analisis pertumbuhan tanaman
Parameter analisis pertumbuhan
Tingkat Pertumbuhan Relatif (RGR)
Tingkat Asimilasi Bersih (NAR)
Tingkat Pertumbuhan Tanaman (CGR)
Nilai sesaat
1
xW
1
1
Tingkat Pertumbuhan Rata-rata (AGR)
Indeks Area Daun (LAI)
t2 - t1
dt
(W 2- W 1) x ln (LA 2 - Di LA 1)
(t 2- t 1) x (LA 2 - LA 1)
dt
x
GA
di 2 - Di 1
dw
dw
x
L
Nilai rata-rata di atas internal (t 2 - t 1)
dw
1
dt
GA
W2- W1
dt
t2- t1
LA
Rasio Area Daun (LAR)
Rasio Berat Daun (LWR)
LA 2 + LA 1
Durasi Area Daun (LAD)
Durasi Biomassa (BMD)
1
x
2
LA
LA 2
W
W2
LW
LW 2
W
W2
LA
+
GA
LA 1
+
2
W1
LW 1
2
W1
LA 2
LA 1
+
LW 2 LW 1
LW
Berat Daun Spesifik (SLW)
t2- t1
dw
GA
Luas Daun Spesifik (SLA)
W2- W1
x
LW
LW 2
+
LA 2 LA 1
LA
LA 2 + LA 1
-
2
W2+ W1
-
2
iii) Tempatkan sampel di dalam kantong plastik dan taburkan tetesan air
2
LW 1
2
x (t 2 - t 1)
x (t 2 - t 1)
v) Ambil area daun dari daun dengan bantuan a
jika perlu untuk menjaga kekenyalan daun dan untuk
Meteran luas daun ( misalnya meter luas daun otomatis
menghindari layu daun.
LICOR3100).
iv) Lepaskan daun dari pangkal daun tanpa selubung daun.
vi) Simpan daun dan pucuk tanpa daun dalam amplop kertas
coklat terpisah.
106
Manual Program Pelatihan yang Disponsori ICAR tentang “Teknik Fisiologis untuk Menganalisis Dampak Perubahan Iklim terhadap
Tanaman Pakan” 16-25 Januari 2017, Divisi Fisiologi Tumbuhan, IARI, New Delhi
nilai rata-rata dari berbagai parameter analisis pertumbuhan dapat
vii) Segera taruh sampel ini dalam oven pada suhu 65 Hai C selama 2-3 hari
dihitung seperti yang diberikan pada Tabel 2.
atau sampai benar-benar kering. Keterlambatan dalam menyimpan di
oven menyebabkan hilangnya bahan kering karena respirasi.
Referensi
viii) Ambil sampel kering dari daun dan sisa sampel pucuk. Tambahkan mereka
untuk mendapatkan total bahan kering tanaman.
Blackman VH (1919). Hukum bunga majemuk dan tanaman
pertumbuhan. Ann. Bot., 33: 353-360. Briggs GE, Kidd F, West C
(1920). Analisis kuantitatif
pertumbuhan tanaman: Bagian I. Ann. Appl. Biol., 7: 103–123.
ix) Setelah 7-10 hari lagi ambil sampel seperti yang dijelaskan
Evans GC (1972). Analisis kuantitatif tanaman
sebelumnya.
pertumbuhan. Univ of California Press. hal734 Fisher RA (1921). Beberapa
Perhitungan: Luas tanah dapat dihitung berdasarkan jarak
komentar tentang metode yang dirumuskan
baris dan panjang baris panen yang dipanen. Misalnya, jika 50
dalam artikel terbaru tentang 'Analisis kuantitatif pertumbuhan
baris gandum dipanen di mana jarak baris 22,5 cm, maka luas
tanaman'. Ann. Appl. Biol. 7: 367-372 Gardner FP, Pearce RB, Mitchell
tanah sampel akan 22,5 x 50 = 1125 cm 2. Selanjutnya, jika
RL (1985). Fisiologi
bahan kering awal adalah W 1, luas daun awal adalah LA 1 dan
tanaman tanaman. Iowa State Univ. Tekan, hal 327 Hoffmann WA,
berat daun awal adalah LW 1 dan parameter yang sesuai pada
panen kedua setelah beberapa interval waktu adalah W 2, LA 2 dan
LW 2, kemudian
perhitungan tingkat pertumbuhan relatif. Ann. Bot., 90: 37-
42.
107
Lihat statistik
statistik
publikasi
publikasi Lihat
Poorter H (2002). Menghindari bias dalam
Download