Menghitung Perjalanan Hidup Tuan Pohon

Di tengah suara decitan goresan spidol papan tulis, saya sedang melamun memperhatikan pelajaran biologi.  Pelajaran yang sedang kami pelajari adalah jaringan tumbuhan, dan satu per satu kata yang diucapkan guru saya membawa saya kembali ke masa lalu. Topik yang sedang dibahas adalah mengenai jaringan meristem.  Jaringan meristem merupakan jaringan yang sel nya terus membelah.

Saya teringat akan bekas tebangan pohon tua di taman sekolah dasar saya. Dulu, kelas kami pernah berkumpul di situ hanya untuk  menghitung lingkaran tahun yang ada di batang pohon tersebut. Guru saya menjelaskan bahwa lingkaran tahun tersebut dapat menunjukan umur pohon. Lingkaran putih terbentuk saat musim kemarau sementara lingkaran hitam terbentuk saat musim hujan. Dalam 1 tahun, lingkaran tahun akan membuat 1 lingkaran putih dan 1 lingkaran hitam.

Kami saling berebutan menghitung lingkaran tahun di batang tersebut. Totalnya ada 34 lingkaran, artinya pohon itu sudah berusia 17 tahun saat nyawanya ditebang sampai ke akar-akarnya. Usianya masih cukup muda, bahkan untuk usia manusia. LIngkaran putih biasanya lebih besar karena terbentuk saat musim hujan sehingga memperoleh lebih  banyak air, dan lingkaran hitam lebih sempit dan kering karena terbentuk saat musim kemarau.

Saya kembali lagi pada masa sekarang ketika guru saya menanyakan apakah lingkaran tahun pada batang terbentuk akibat aktifitas jaringan felogen/gabus. Terjadilah perdebatan yang cukup rumit karena kami cukup yakin bahwa pertumbuhan sekunder diepngaruhi oleh kambium yang membelah. Namun, kami tidak yakin apakah kambium termasuk ke dalam jaringan felogen atau meristem. Secara logika, kambum termasuk dari 2 jaringan tersebut.

Namun, setelah melakukan studi pustaka dan pencarian data, saya menyatakan bahwa lingkaran tahun diakibatkan oleh kambium vaskular, bukan kambium gabus. Bagaimana bisa begitu? Saya akan jelaskan terlebih dahulu mengenai pertumbuhan pada tanaman.

Pertumbuhan pada tumbuhan dibagi menjadi dua berdasarkan aktivitas jaringan yang membelahnya yaitu pertumbuhan primer dan sekunder. Pertumbuhan primer disebabkan oleh aktivitas jaringan meristem yang terdapat pada titik tumbuh di ujung akar dan ujung batang. Jaringan meristem pada kedua titik tumbuh ini akan memperbanyak diri dengan cara pembelahan dan memanjang. Jaringan meristem dibagi menjadi 2 yaitu apical dan lateral. Yang terdapat di ujung akar dan ujung batang disebut meristem apical sementara yang terdapat pada batang disebut meristem lateral.

Pertumbuhan primer suatu batang terdapat di titik tumbuh batang pada pucuk sebuah tanaman. Titik tumbuh batang umumnya tidak mempunyai pelindung khusus, tetapi hanya berupa balutan bakal daun yang berfungsi sebagai pelindung. Pada ujung batang terdapat tiga daerah pertumbuhan yaitu daeah meristematis, pemanjangan, dan pematangan.

Pada daerah meristematis, terdapat titik tumbuh atau meristem apical batang dan bakal daun. Pada daerah pemanjangan, sel-sel tumbuh memanjang dan mulai tampak jaringan pembuluh. Adapula daerah pematangan sudah terdapat bermacam-macam jaringan seperti jaringan epidermis, korteks, dan silinder pusat.

Tanaman monokotil, contohnya seperti bambu dan tebu hanya memiliki satu titik tumbuh sehingga batangnya tidak bercabang. Tanaman dikotil memiliki banyak titik tumbuh sehingga bercabang banyak. Aktifitas meristem apical pucuk berpusat pada satu ujung batang. Akan tetapi, jika suatu tanaman dihilangkan pucuknya, aktivitas meristem lateral menjadi lebih aktif. Oleh karena itu, petani kopi dan cengkeh selalu memotong ujung batang tanaman kopi atau cengkeh sebelum ditanam di ladangnya agar cabang-cabang yang dihasilkan tanaman kopi atau cengkeh menjadi lebih banyak.

Selain pertumbuhan primer, dikenal pula pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder merupakan pertumbuhan tahap kedua setelah pertumbuhan primer. Pertumbuhan primer dari aktivitas meristem apical akan menghasilkan pemanjangan vertical, tetapi sedikit dalam pertambahan diameter. Pertumbuhan diameter dapat terjadi pada daerah meristem sekunder. Pertumbuhan ini disebabkan oleh aktivitas kambium yang bersifat meristematis. Kambium adalah lapisan jaringanmeristematik pada tumbuhan yang sel-selnya aktif membelah dan bertanggung jawab atas pertumbuhan sekunder tumbuhan. Kambium ditemukan pada batang dan akar. Berdasarkan jaringan tetap yang dibentuknya, dikenal dua kelompok kambium, yaitu kambium gabus (felogen, phellogen) dan kambium pembuluh (vaskular kambium).  Jaringan kambium selalu aktif membelah dan dapat membentuk jaringan lain seperti xilem dan floem. Aktivitas kambium menghasilkan jaringan baru yang menyebabkan akar dan batang tumbuh besar.

            Pertumbuhan sekunder hanya terdapat pada tumbuhan gymnospermae (berbiji terbuka) dan tumbuhan berbiji keping dua (dikotil). Pada tumbuhan monokotil tidak dijumpai kambium. Namun setelah saya melakukan studi pusaka dan pencarian data, saya menemukan bahwa meskipun kambium hanya ada di tumbuhan dikotil, yang secara teoritis membuat hanya tumbuhan dikotil yang memiliki lingkaran tahun, namun terdapat juga tumbuhan monokotil yang memliki kambium. Hal ini merupakan anomaly dan hanya dijumpai di beberapa tanaman seperti Dracaena sp. , bawang, dll. Pada umumnya, di tanaman seperti jagung atau rumput, tidak akan ditemukan kambium atau lingkaran tahun.

            Pertumbuhan sekunder hanya berlangsung saat air dan nutrisi tersedia cukup yaitu saat musim hujan. Hal ini menyebabkan xilem sekunder yang terbentuk berukuran besar dan berwarna terang. Saat musim kemarau, xilem yang terbentuk berukuran kecil dan gelap. Akibatnya, pada batang terlihat lingkaran-lingkaran yang menunjukan aktivitas pertumbuhan sekunder, disebut lingkaran tahun.

Di negara tropis, pertumbuhan sekunder lebih cepat beberapa kali setiap tahunnya dibandingkan dengan negara-negara nontropis. Di daerah empat musim, musim pertumbuhan terjadi pada musim semi.

Pada musim semi terdapat banyak air dan sumber mineral sehingga banyak dihasilkan pembuluh xilem sekunder. Jaringan xilem dibutuhkan untuk mengangkut air dari akar hingga ke daun dan pucuk tumbuhan. Pada musim panas, xilem yang terbentuk umumnya berukuran kecil dan hanya sedikit dan sempit. Pada musim gugur dan musim dingin hampir tidak ada pertumbuhan (dorman). Perbedaan bentuk pembuluh xilem dapat dilihat pada irisan melintang batang pohon.

        Pertumbuhan sekunder melibatkan pembelahan sel pada dua macam meristem, yaitu kambium vaskular dan kambium gabus. Pertumbuhan sekunder dimulai dengan munculnya kambium vaskular (kambium pembuluh), yaitu lapisan sel-sel meristem lateral di antara floem dan xilem pada akar, batang, dan cabang.

            Mula-mula sel-sel kambium membelah dan membentuk dua macam sel baru. Sel pertama tumbuh ke arah dalam membentuk sel xilem, sedangkan yang lain tumbuh menuju kea rah luar membentuk floem. Kambium vaskular menghasilkan sel xilem lebih banyak dibandingkan sel floem. Sel xilem yang bar uterus dibentuk hingga kambium dan floem terdorong keluar. Saat xilem bertambah tebal, bagian paling dalamnya mati membentuk empulur.

            Pada bagian luar floem (di antara korteks dan epidermis) lapisan lain sel meristem bermodifikasi membentuk kambium gabus. Kambium gabus tumbuh membentuk sel gabus yang baru. Lapisan sel gabus yang terbentuk akan menggantikan epidermis yang telah usang.

            Pada gambar, terlihat dua lapis xilem sekunder. Lapisan di sebelah dalam (earlywood) dihasilkan oleh kambium vaskular selama tahun pertama pertumbuhan sekunder, sementara lapisan xilem terluar terbentuk pada tahun kedua pertumbuhan. Pertumbuhan yang menghasilkan lapisan xilem baru di setiap tahun menyebabkan penambahan ketebalan batang pada tumbuhan tahunan. Oleh karena itu, kalian dapat mengetahui pertambahan umur tumbuhan tahunan berdasarkan jumlah lapisan xilem sekunder hasil aktivitas kambium vaskular.

Sapwood atau lapisan kayu luar yang lunak merupakan jaringan xilem sekunder yang masih dapat bekerja dan berfungsi. Seiring dengan penuaan dan pertumbuhan sutau pohon, xilem paling tua di tengah-tengah kayu tidak akan bias lagi mengantarkan dan menyalurkan zat hara serta garam mineral karena jaringannya telah tersumbat oleh sisa-sisa metabolisme seperti resin dan minyak. Xilem yang tua ini disebut dengan heartwood atau lapisan kayu dalam.

Kulit pohon terdiri atas floem dan periderm. Periderm terdiri atas beberapa jaringan yaitu kambium gabus, jaringan parenkim, jaringan kolenkim, serta jaringan gabus. Kulit pohon berfungsi untuk menggantikan epidermis dan melindungi pohon.

Kambium pembuluh atau vaskular adalah bagian yang biasa disebut orang kambium saja. Kambium biasanya membatasi bagian pepagan (kulit kayu) dari kolom kayu pada batang pohon. Ke dalam, kambium akan membentuk pembuluh kayu (xilem) dan ke luar kambium membentuk pembuluh tapis (floem, phloem). Kambium vaskular terdiri dari 2 tipe sel. Pertama, sel yang panjang dan sempit yang memperbanyak  jaringan sekunder yang menyebar di akar atau batang : trakeid, serabut, dan parenkim di xilem sekunder. Kedua, sel yang kecil dan bulat yang membagi jaringan parenkim seperti roda sepeda .Xilem sekunder dan floem pada batang menyalurkan air dan menyebar secara keseluruhan pada batang dan akar di tumbuhan tua.

Kambium gabus adalah bagian dari korteks. Aktivitasnya menghasilkan jaringan gabus (felem, phellem atau cork) ke arah luar. Jaringan gabus berfungsi untuk mengurangi penguapan, mengendalikan masuk dan keluarnya air, mencegah serangan hama, dan beberapa fungsi mekanik lainnya. Ke arah dalam, kambium gabus pada beberapa spesies tumbuhan menghasilkan lapisan kulit bergabus yang disebut feloderm (phelloderm).

Sehingga akhirnya dapat disimpulkan bahwa, kambium felogen atau kambium gabus tidak mengakibatkan lingkaran tahun karena kambium gabus berada di kulit luar suatu batang, dan berfungsi untuk mengurangi penguapan, mengendalikan keluar masuknya air dll. Yang membentuk lingkaran tahun adalah  kambium vaskular, yaitu lapisan xilem sekunder yang mengalami pembelahan.

Lingkaran tahun terjadi akibat pertumbuhan sekunder suatu tanaman, yang meyebabkan pertambahan diameter secara tahunan. Pertumbuhan sekunder meliputi 2 jaringan meristem lateral, yaitu kambium vaskular dan kambium gabus. KaSmbium vaskular menyebabkan pembelahan xilem dan floem, sehingga pembelahan tersebut membentuk pola cincin yang berulang sehingga disebut sebagai lingkaran tahun

Akhir kata, kita dapat menghitung usia pohon melalui xilem sekunder yang terbentuk entah itu lapisan luar (sapwood)atau lapisan dalam (heartwood). Lingkaran yang gelap dan sempit terbentuk saat musim kemarau karena kurang amilum. Lingkaran yang terang dan lebar terbentuk saat musim penguhjan Karen mendapatkan air yang cukup. Satu lingkaran gelap dan satu lingkaran terang menandakan pohon itu sudah berusia 1 tahun. Sedangkan pada tumbuhan di daerah tropis yang selalu mengalami hujan sepanjang tahun, pada penampang melintang batang tidak akan ada lingkaran tahun.         

Demikian artikel saya mengenai lingkaran tahun pada tanaman berkambium, semoga bermanfaat bagi pembaca sekalian. Jangan lupa untuk tinggalkan kritik atau saran di kolom komentar di bawah.

Sekian, terima kasih.

Sumber :

Wikipedia.com/cambium

Biology: Concepts and Applications By Cecie Starr, Christine Evers, Lisa Starr

Plant Systematics By Michael George Simpson

Performance Evaluation of Micro Irrigation Management: Principles and Practices edited by Megh R. Goyal

Biologi: Sains Dalam Kehidupan oleh Drs. Bagod Sudjaji, M.Ed.  dan Dra. Siti Laila, M.Pd.

Superlengkap Biologi SMA By Sinta Sasika Novel, S.Si

Volume 4 - Plant Structure and Function

By Cecie Starr, Ralph Taggart, Christine Evers, Lisa Starr