Pengenalan
Tumbuhan akuatik memainkan peranan penting dalam mengekalkan keseimbangan ekosistem air tawar, menyediakan habitat untuk hidupan akuatik, meningkatkan kualiti air, dan mencegah penyebaran spesies invasif. Pembiakan tumbuhan ini, sama ada melalui kaedah seksual (biji benih) atau kaedah aseksual (keratan atau pelari), adalah penting untuk pemuliharaan, pemulihan, dan pengurusan ekosistem akuatik. Artikel ini menyediakan gambaran menyeluruh tentang kaedah pembiakan yang berkesan, disokong oleh pandangan dari kajian penyelidikan yang berkaitan.
Pembiakan Seksual: Percambahan Biji dan Strategi
Pembiakan seksual melalui biji adalah kaedah semula jadi dan berkesan untuk banyak spesies tumbuhan akuatik. Kaedah ini memanfaatkan penghasilan biji, yang boleh dikumpul, diproses, dan dicambahkan dalam keadaan terkawal. Kejayaan percambahan biji bergantung pada beberapa faktor, termasuk prarawatan biji, keadaan penyimpanan, dan parameter persekitaran.
Teknik Percambahan Biji
1. Prarawatan Biji
Pengeluaran pulpa biji secara signifikan meningkatkan kadar percambahan dan mengurangkan masa untuk percambahan. Sebagai contoh, biji tanpa pulpa Syzygium maire mencapai peratusan percambahan ?94.5% (Bettoni et al., 2023). Begitu juga, teknik pemprosesan yang betul, seperti pembersihan dan pengeringan, adalah kritikal untuk mengekalkan kebolehhidupan biji dalam spesies seperti Potamogeton perfoliatus dan Ruppia maritima (Ailstock et al., 2008).
2. Keadaan Penyimpanan
Biji tumbuhan akuatik sering memerlukan keadaan penyimpanan khusus untuk mengekalkan kebolehhidupan. Sebagai contoh, biji Potamogeton perfoliatus dan Ruppia maritima bercambah dengan paling baik apabila disimpan pada suhu 4°C dan didedahkan kepada keadaan induksi air tawar (Ailstock et al., 2008). Walau bagaimanapun, kemasinan tinggi semasa penyimpanan sejuk mungkin diperlukan untuk mencegah percambahan pramatang dalam beberapa spesies.
3. Faktor Persekitaran
Suhu dan keadaan cahaya adalah kritikal untuk percambahan biji. Sebagai contoh, biji Syzygium maire bercambah dengan berkesan di bawah suhu berselang-seli (15/25°C atau 20/30°C) (Bettoni et al., 2023). Memahami keperluan persekitaran khusus untuk setiap spesies adalah penting untuk mengoptimumkan kadar percambahan.
Kelebihan Pembiakan Seksual
- Kepelbagaian Genetik: Pembiakan seksual melalui biji memastikan kepelbagaian genetik, yang penting untuk kelangsungan jangka panjang dan kebolehsuaian populasi tumbuhan.
- Pemulihan Skala Besar: Biji sering lebih mudah dikendalikan dan disebarkan dalam kuantiti besar, menjadikannya sesuai untuk projek pemulihan (Ailstock et al., 2008) (Dick et al., 2005).
Cabaran
- Kebolehhidupan Biji: Sesetengah tumbuhan akuatik menghasilkan biji dengan kebolehhidupan rendah atau kependaman, memerlukan rawatan khusus untuk menggalakkan percambahan.
- Maklumat Terhad: Untuk banyak spesies akuatik, terdapat maklumat terhad tentang ekologi biji dan keperluan percambahan, yang boleh menghalang usaha pembiakan (Bettoni et al., 2023) (Ailstock et al., 2008).
Pembiakan Aseksual: Keratan dan Pelari
Pembiakan aseksual adalah kaedah yang sangat berkesan untuk tumbuhan akuatik, terutamanya untuk spesies yang membiak secara vegetatif melalui keratan atau pelari. Kaedah ini memastikan penghasilan individu yang secara genetik serupa, yang boleh dengan cepat menjajah kawasan baru.
Keratan
1. Keratan Softwood
Keratan softwood digunakan secara meluas untuk pembiakan tumbuhan akuatik. Sebagai contoh, keratan softwood Syzygium maire berakar dengan jayanya tanpa hormon eksogen, tetapi aplikasi asid indole-3-butyric (IBA) pada 1.5 g L?1 meningkatkan peratusan pengakaran secara signifikan (sehingga 75%) (Bettoni et al., 2023). Begitu juga, keratan Posidonia oceanica yang dirawat dengan IBA atau NAA menunjukkan kadar pengakaran yang lebih baik (Balestri & Lardicci, 2006).
2. Panjang Fragmen dan Dominasi Apikal
Panjang dan jenis keratan (dengan atau tanpa hujung apikal) mempengaruhi pengakaran dan regenerasi. Fragmen yang lebih panjang (contohnya, 10 cm) dari Hydrilla verticillata menghasilkan lebih banyak akar berbanding fragmen yang lebih pendek (5 cm) (Umetsu et al., 2012). Fragmen dengan hujung apikal umumnya mempunyai kadar pengakaran dan regenerasi yang lebih tinggi disebabkan oleh dominasi apikal (Jiang et al., 2009) (Heidbüchel & Hussner, 2019).
3. Aplikasi Hormon
Hormon eksogen, seperti IBA dan NAA, biasanya digunakan untuk meningkatkan pengakaran dalam keratan. Sebagai contoh, IBA pada 5 mg/L meningkatkan kejayaan pengakaran secara signifikan dalam keratan Posidonia oceanica (Balestri & Lardicci, 2006).
Runners dan Pembiakan Fragmen
1. Pembiakan Fragmen
Banyak tumbuhan akuatik, seperti Hydrilla verticillata dan Potamogeton perfoliatus, membiak dengan berkesan melalui fragmen vegetatif. Fragmen ini boleh mengembangkan akar dan pucuk, membolehkan kolonisasi habitat baru dengan cepat (Umetsu et al., 2012) (Jiang et al., 2009).
2. Regenerasi dan Kolonisasi
Keupayaan fragmen untuk regenerasi dan kolonisasi bergantung pada ciri-ciri khusus spesies. Sebagai contoh, Hydrilla verticillata menunjukkan keupayaan kolonisasi dan regenerasi yang tinggi, menjadikannya spesies yang sangat invasif (Umetsu et al., 2012).
3. Faktor Persekitaran
Kedalaman air, ketersediaan nutrien, dan keadaan cahaya mempengaruhi kejayaan regenerasi dan kolonisasi fragmen secara signifikan. Sebagai contoh, kedalaman air yang cetek meningkatkan kolonisasi dalam spesies seperti Myriophyllum spicatum dan Lagarosiphon major (Heidbüchel & Hussner, 2019).
Kelebihan Pembiakan Aseksual
- Pembiakan Cepat: Kaedah aseksual membolehkan penghasilan tumbuhan dalam jumlah besar dengan cepat, yang penting untuk pemulihan dan kawalan spesies invasif.
- Kadar Kejayaan Tinggi: Pembiakan vegetatif sering mempunyai kadar kejayaan yang lebih tinggi berbanding percambahan biji, terutamanya untuk spesies dengan kebolehhidupan biji yang rendah.
Cabaran
- Penyebaran Fragmen: Kejayaan pembiakan aseksual bergantung pada keupayaan fragmen untuk tersebar dan membentuk di habitat baru. Faktor persekitaran, seperti aliran air dan jenis sedimen, boleh mempengaruhi proses ini (Umetsu et al., 2012) (Heidbüchel et al., 2019).
- Spesies Invasif: Walaupun pembiakan aseksual bermanfaat untuk pemulihan, ia juga boleh menyumbang kepada penyebaran spesies invasif jika tidak diuruskan dengan betul (Umetsu et al., 2012) (Thiébaut, 2023).
Perbandingan Kaedah Pembiakan Seksual dan Aseksual
| Kaedah | Kelebihan | Cabaran | Petikan |
|---|---|---|---|
| Percambahan Biji | Kepelbagaian genetik, potensi pemulihan skala besar, pembiakan semula jadi | Kebolehhidupan biji terhad, kependaman, kekurangan maklumat tentang keperluan percambahan | (Bettoni et al., 2023) (Ailstock et al., 2008) (Dick et al., 2005) |
| Keratan | Pembiakan cepat, kadar kejayaan tinggi, sesuai untuk pemulihan dan kawalan invasif | Kebergantungan pada hormon eksogen, penyebaran fragmen, keperluan khusus spesies | (Bettoni et al., 2023) (Umetsu et al., 2012) (Balestri & Lardicci, 2006) |
| Pelari/Fragmen | Potensi kolonisasi tinggi, regenerasi cepat, kejayaan khusus spesies | Pengaruh persekitaran, potensi untuk penyebaran invasif | (Umetsu et al., 2012) (Jiang et al., 2009) (Heidbüchel & Hussner, 2019) |
Kesimpulan
Kedua-dua kaedah pembiakan seksual dan aseksual mempunyai kelebihan dan cabaran masing-masing, dan pilihan kaedah bergantung pada matlamat khusus dan spesies yang dibiakkan. Pembiakan seksual melalui biji adalah sesuai untuk memulihkan kepelbagaian genetik dan pemulihan skala besar, manakala pembiakan aseksual melalui keratan dan pelari menawarkan hasil yang cepat dan boleh dipercayai. Dengan memahami keperluan ekologi dan fisiologi setiap spesies, pengamal boleh mengoptimumkan strategi pembiakan untuk pemuliharaan dan pengurusan ekosistem akuatik.
Rujukan
Ailstock, M. S., Shafer, D. J., & Magoun, A. D. (2008). Protocols for Use of Potamogeton perfoliatus and Ruppia maritima Seeds in Large?Scale Restoration. Restoration Ecology. https://doi.org/10.1111/J.1526-100X.2010.00696.X
Balestri, E., & Lardicci, C. (2006). Stimulation of root formation in Posidonia oceanica cuttings by application of auxins (NAA and IBA). Marine Biology. https://doi.org/10.1007/S00227-005-0193-0
Bettoni, J. C., Walt, K. van der, Souza, J. A. de, McLachlan, A., & Nadarajan, J. (2023). Sexual and asexual propagation of Syzygium maire, a critically endangered Myrtaceae species of New Zealand. New Zealand Journal of Botany. https://doi.org/10.1080/0028825x.2022.2158110
Dick, G. O., Smart, R. M., & Snow, J. R. (2005). Propagation and Production of Native Aquatic Plants.
Heidbüchel, P., & Hussner, A. (2019). Fragment type and water depth determine the regeneration and colonization success of submerged aquatic macrophytes. Aquatic Sciences. https://doi.org/10.1007/S00027-018-0603-2
Heidbüchel, P., Sachs, M., Stanik, N., & Hussner, A. (2019). Species-specific fragmentation rate and colonization potential partly explain the successful spread of aquatic plants in lowland streams. Ground Water.
Jiang, J., An, S., Zhou, C., Guan, B., Sun, Z., Cai, Y., & Liu, F. (2009). Fragment propagation and colonization ability enhanced and varied at node level after escaping from apical dominance in submerged macrophytes. Journal of Integrative Plant Biology. https://doi.org/10.1111/J.1744-7909.2008.00732.X
Thiébaut, G. (2023). Impact of Mechanical Removal on the Regeneration and Colonization Abilities of the Alien Aquatic Macrophyte Egeria densa. https://doi.org/10.3390/life13102004
Umetsu, C. A., Evangelista, H. B. A., & Thomaz, S. M. (2012). Colonization, regeneration potential and growth rates of fragments of the exotic aquatic macrophyte Hydrilla verticillata. Aquatic Biology. https://doi.org/10.3354/AB00450
Umetsu, C. A., Evangelista, H. B. A., & Thomaz, S. M. (2012). The colonization, regeneration, and growth rates of macrophytes from fragments: a comparison between exotic and native submerged aquatic species. Aquatic Ecology. https://doi.org/10.1007/S10452-012-9413-0
Number of View :56
