nopal ( Opuntia ) adalah genus kaktus yang spesies telah digunakan selama lebih dari 100 tahun oleh penduduk Mexico, Amerika Serikat-Meksiko perbatasan, dan Amerika Serikat. Kaktus ini juga dikenal sebagai pir berduri, dan merupakan tanaman hias.
Opuntia adalah genus yang paling beragam dan tersebar luas di Amerika. Di dunia, sekitar 1600 spesies dikenal. Genus ini sangat terkait dengan penyerbukan oleh lebah dan berevolusi bersama dengan setidaknya dua genera serangga ini.
Kaktus pir berduri dengan buah-buahan. XHUANX [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Contoh spektakuler dari asosiasi yang dibentuk oleh kaktus yang dikenal sebagai nopaleras ini dapat dilihat di alam. Nopaleras terdiri dari pengelompokan dalam sifat kaktus dari berbagai genera. Dalam pengelompokan ini mungkin ada sekitar 144 varian dari genus Opuntia .
Bunga dan buah Nopal terkait erat dengan penyerbukan dan penyebaran biji oleh hewan. Reproduksi seksual dan multiplikasi vegetatif dengan fragmentasi adalah umum dan menjelaskan keberhasilan reproduksi genus Opuntia .
Kaktus ini telah dipelajari karena sifat hipoglikemiknya, dan potensi penggunaannya untuk pengobatan diabetes tipe 2.
Indeks artikel
Asal usul nopal
Meksiko adalah pusat keanekaragaman paling penting dengan 669 spesies dan 244 sub spesies Opuntia . Padahal, Nopal adalah bagian dari sosok yang muncul di benderanya.
Sumber: pixabay.com
Secara khusus, genus Opuntia berasal dari Meksiko tengah, dan dari sana telah menyebar ke Amerika Utara, Amerika Tengah, dan Karibia, dan mungkin Amerika Selatan pada masa pra-Columbus. Dari sana, wisatawan telah mengangkut Nopal dari Meksiko atau negara-negara terdekat ke Eropa dan seluruh dunia.
Karakteristik
Perkebunan
Akar kaktus pada umumnya kurang mendapat perhatian. Mereka berkembang ketika areola melakukan kontak dengan tanah. Jenis akar ini berbeda dari tanaman lain karena mereka mengembangkan karakteristik xeromorfik yang memungkinkan tanaman untuk bertahan hidup dalam kondisi kekeringan. Akar ini dapat berkontribusi pada toleransi kekeringan dengan cara yang berbeda:
- Pembatasan permukaan akar dan penurunan permeabilitasnya terhadap air, sedangkan akar halus ditutupi dengan lapisan yang kurang lebih kedap air, atau juga memberikan lapisan penyembuhan untuk menghindari hilangnya air di tanah kering.
- Penyerapan cepat sejumlah kecil air yang disuplai oleh hujan ringan, melalui pembentukan “akar hujan” yang berkembang beberapa jam setelah menerima tetesan air, dan yang hilang ketika tanah mengering.
- Penurunan transpirasi di batang karena potensi air yang tinggi dari akar.
Cladodio (batang)
Cladodes adalah batang yang dimodifikasi dengan fungsi daun. Batang ini memiliki tunas kecil yang dikenal sebagai areoles yang memiliki rambut dan duri. Cladodes adalah batang sukulen dengan kulit hijau dan fungsi fotosintesis. Mereka lonjong, spatula-lonjong, panjang sekitar 30 sampai 40 cm, kadang-kadang sampai 80 cm, dan lebar 18-25 cm.
Areoles yang ada di cladodes menghasilkan, selain duri, duri kecil seperti rambut pendek yang disebut glochids. stomata berlimpah dan yang hadir pada seluruh permukaan batang dan didistribusikan secara merata.
Sumber: pixabay.com
Epidermis cladodes memiliki beberapa fungsi seperti mengatur pergerakan karbon dioksida ke dalam tanaman seperti oksigen keluar dari tanaman, menahan air di dalam tubuh tanaman, dan melindungi tanaman dari jamur, serangga dan cahaya matahari yang intens.
Cactaceae memiliki metabolisme CAM (crassulaceae acid metabolism), dan umumnya dianggap tahan kekeringan karena menyimpan air dalam jumlah besar di batangnya.
duri
Akibatnya, keberadaan duri adalah ciri khas kaktus. Duri tumbuh dari areoles dan dua jenis duri dapat dibedakan (duri dan rambut, yang terakhir lebih dikenal sebagai glochids).
Duri adalah daun yang dimodifikasi untuk menghindari kehilangan air dan berfungsi sebagai pertahanan terhadap pemangsa. Mereka sangat penting sebagai karakter morfologi dengan potensi taksonomi.
Bunga dan kuncup bunga
Tidak seperti kaktus lainnya, di nopal, cladodes baru (nopalitos) dan kuncup bunga tumbuh dari meristem areolar. Ini sudah bisa menghasilkan bunga atau kaktus. Setelah diproduksi, meristem tidak melalui proses ini lagi.
Juga, asam giberelat fitohormon telah dipelajari untuk mendorong perkembangan kuncup bunga dan asam indole-butirat merangsang pertumbuhan vegetatif kuncup. Dengan cara ini, produksi bunga yang tinggi mengurangi produksi nopalitos, dan sebaliknya. Produksi bunga dan nopalitos dapat bervariasi dari tahun ke tahun sepanjang umur nopal.
Sumber: pixabay.com
Di daerah subtropis, kuncup bunga Opuntia dimulai ketika suhu rata-rata bulanan melebihi 16 ° C. Ini terjadi pada bulan Maret-April di belahan bumi utara, dan September-Oktober di belahan bumi selatan. Periode bunga berfluktuasi antara 3 dan 5 minggu pada beberapa spesies seperti O. ficus-indica , dan hingga 25 minggu pada O. joconostle.
Morfologi bunga
Sumbu bunga menunjukkan dari pangkal ke atas, pedicel yang menghubungkan bunga dengan cladode, serta pericarp yang mengelilingi ovarium bagian bawah dan wadah yang berisi perianth, androecium dan gynoecium. Beberapa spesies memiliki 24 tepal ( O. polyacantha ) , dan lainnya memiliki 19 ( O. phaeacantha )
Bunga opuntia umumnya berwarna kuning, tetapi juga ditemukan dalam warna oranye, merah muda, ungu, merah, putih, atau belang-belang. Bunga hermaprodit adalah yang paling umum. Juga, mereka memiliki banyak benang sari, misalnya, 265 di O. polyacantha , 358 di O. phaeacantha , 450 di O. viridirubra dan 598 di O. brunneogemmia . Benang sari ini biasanya berwarna kuning atau hijau dengan gaya lingkaran atau spiral.
Sumber: pixabay.com
Butir polen berbentuk bulat, kubik, atau dodecahedral, berdiameter 65-130 m, dan runcing atau bertautan silang.
Beberapa spesies memiliki nectaries di dasar gaya. Gayanya sederhana, berlubang, biasanya berwarna hijau atau kuning, meskipun terkadang berwarna merah muda, merah, atau oranye. Stigma muncul di atas kepala sari dan di tengah bunga. Setiap primordium seminalis terdiri dari nucela, kantung embrio, integumen, dan mikropil.
Buah
Opuntia buah-buahan yang unilocular dan polyspermic. Ada tiga jenis buah: berdaging (mengandung biji dengan daging buah di sekelilingnya dan cangkang tipis), buah kering (biji tanpa ampas dan cangkang tipis), dan buah xoconostle (biji dengan sedikit pulp dan cangkang asam yang tebal. ).
Pada buah-buahan berdaging, ketika matang, kulitnya menebal, umbinya menjadi tidak terlihat karena turgor jaringan, dan permukaannya menjadi berwarna. 90% pulpa terdiri dari sel parenkim yang berasal dari bagian dorsal epidermis penutup funicular, dan 10% sisanya adalah jaringan funicular.
Sumber: pixabay.com
Dalam O. ficus-indica , kulit hijau mentah memiliki aktivitas stomata dan fotosintesis, memberikan kontribusi 8 sampai 10% dari pertumbuhan buah. Areola buah selalu memiliki glochids dan mungkin memiliki duri atau rambut, yang mungkin dari tahap bunga.
Biji
Pertumbuhan dan pematangan biji terjadi 30 sampai 70 hari setelah bunga mekar. Biji opuntia berukuran kecil dan bulat telur atau berbentuk lensa. Biji rata-rata bisa memiliki panjang 0,45 cm, lebar 0,35, dan tebal 0,16 cm.
Biji pir berduri menunjukkan dormansi, yang terkait dengan impermeabilitas integumen dan pengerasan digerakkan oleh kabel.
Taksonomi
Genus Opuntia dideskripsikan oleh Miller pada tahun 1754, sebagai berikut:
– Kingdom: Plantae.
– Superfilum: Embriophyta.
– Filum Tracheophyta.
– Kelas : Spermatopsida.
– Ordo : Caryophyllales.
– Famili: Cactaceae.
– Subfamili: Opuntioideae.
– Genre: Opuntia P. Miller (1754).
Reproduksi
Reproduksi seksual
Buah dan bagian vegetatif, seperti cladodes berduri, terkait erat dengan penyebaran benih mereka dan penyebaran vegetatif yang tinggi dan efisien oleh hewan.
Perbanyakan vegetatif tampaknya lebih efisien daripada reproduksi seksual. Namun, baik reproduksi (vegetatif dan seksual) mungkin telah berkontribusi pada ekologi dan keberhasilan evolusi genus ini.
bunga mekar
Biologi reproduksi spesies buah berdaging Opuntia terkait dengan bunga mekar. Dalam hal ini, perkembangan bunga membutuhkan 21 hingga 47 hari, dan dapat diperpanjang hingga 75 hari.
Di belahan bumi utara, bunga mekar antara Mei dan Juli, dan di belahan bumi selatan terjadi antara Februari dan Agustus. Di nopales, pembungaan biasanya berlangsung antara 6 dan 12 jam, dan jika mulai terlambat, itu selesai pada hari berikutnya.
Sehubungan dengan reproduksi Nopal, sindrom bunga lebah telah dijelaskan. Dari sana diketahui bahwa struktur bunga telah memudahkan penyerbukan oleh serangga ini, sehingga posisi gaya yang menonjol dari benang sari, dan ukuran nektar yang besar.
Dalam hal ini, lobus stigma dan stigma itu sendiri lengket dan juga memfasilitasi perlekatan serangga lain, yang berfungsi sebagai penyebar serbuk sari.
Sumber: pixabay.com
Berkenaan dengan bunga, tidak ada bukti aroma Opuntia ; Namun, lebih dari 17 senyawa volatil yang terkait dengan aromanya telah ditentukan dalam buah O. ficus-indica .
penyerbuk
Pengunjung bunga Opuntia bervariasi, kelompok yang paling melimpah adalah Hymenopterans (84 spesies, dan 19 diidentifikasi hanya sampai genus), diikuti oleh Coleoptera (11 spesies, 11 genera), dua spesies Lepidopteran dan hingga 10 spesies burung. .
Angka-angka ini dapat meningkat sesuai dengan database investigasi yang telah dilakukan, selain fakta bahwa penyerbuk Opuntia telah ditentukan hanya untuk sebagian spesies dari genus ini (sekitar 19).
Sementara itu, spesies lebah yang mengunjungi Opuntia bervariasi selama periode berbunga. Misalnya, di dataran tinggi San Luis de Potosí dan Zacatecas, mereka termasuk spesies yang terus menerus dan berlimpah, spesies yang terus menerus dan langka, spesies langka yang ada dalam waktu singkat di akhir musim, dan spesies kasual.
Ciri-ciri serangga ini
Jadi, agar serangga yang berkunjung menjadi penyerbuk Opuntia , diperlukan bahwa:
- Bahwa serangga adalah konsumen serbuk sari dan nektar, dan setidaknya 50% serbuk sari yang dibawanya berasal dari Opuntial.
- Itu harus turun pada stigma.
- Waktu yang Anda habiskan untuk bunga harus relatif singkat.
- Itu harus terbang dari bunga ke bunga.
- Ukur panjang sekitar 1,4 cm.
Selain itu, apomixis sering terjadi di Opuntia . Apomixis adalah produksi benih tanpa pemupukan sebelumnya. Dalam genus tanaman ini, perkembangan embrio adventif dari jaringan nucellar sangat umum.
Perbanyakan vegetatif
Jenis reproduksi ini sering terjadi di Opuntia . Faktanya, beberapa spesies berkembang biak terutama dengan cara ini ( O. fragilis, O. polyacantha, O. strigil, dan O. trichophora ).
Sumber: pixabay.com
Beberapa penelitian telah mengevaluasi pentingnya reproduksi dan multiplikasi dalam pertumbuhan populasi. Frekuensi perbanyakan vegetatif yang tinggi dapat mempertahankan karakteristik genetik tertentu.
Nutrisi
Kaktus opuntioid adalah spesies yang dapat dibudidayakan di zona kering, terutama karena efisiensinya yang tinggi dalam mengubah air menjadi biomassa. Untuk alasan ini, mereka diakui sebagai tanaman yang ideal untuk rezim kering.
Tanaman yang berhasil dijinakkan seperti O. ficus-indica memainkan peran penting dalam perekonomian. Pir berduri sangat dikomersialkan di seluruh dunia. Itulah mengapa budidaya Nopal sama pentingnya dengan budidaya agave untuk tequila dalam ekonomi pertanian Meksiko.
Kaktus opuntia mencapai produktivitas tinggi, tetapi hanya dengan pemupukan yang tepat. Pemupukan rata-rata adalah 0,9% N, 0,16% P, 2,58% K dan 2,35% Ca, untuk produktivitas tahunan 20 ton per hektar per tahun, dengan mempertimbangkan unsur hara makro dan mikro lainnya.
Pir berduri digunakan sebagai makanan hijauan, dan sebagai suplemen nutrisi hewan.
Sifat obat
Nopal memiliki khasiat obat yang berasal dari buah dan cladodesnya. Kaktus ini merupakan sumber penting zat bioaktif dan konstituen kimia yang meningkatkan nilai kaktus sebagai produk.
Kaktus memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi, mereka memiliki vitamin C, flavonoid dan betalains. Selain itu, beberapa penelitian menunjukkan bahwa buah dan cladodes memiliki tingkat nutrisi, mineral, dan vitamin yang tinggi.
Sumber: pixabay.com
Studi terbaru menunjukkan potensi kaktus Opuntia untuk menghambat karsinogenesis dalam kultur garis sel in vitro dan in vivo .
Secara umum, Nopal memiliki fungsi obat dalam pengobatan bisul, anti-obesitas, anti-inflamasi, penyembuhan, antivirus, pengurangan kolesterol, anti-kanker, neuroprotektif, dan hipoglikemia.
Spesies perwakilan
Spesies Opuntia yang paling representatif adalah O. ficus-indica . Selain itu, ada lagi yang cukup banyak dipelajari seperti: O. basilaris, O. chlorotica, O. fragilis, O. macrocentra, O. stricta, O. polyacantha, O. phaeacantha, O. aciculata, O. azurea dan O lindheimeri.
Referensi
- Griffith, MP 2004. Asal-usul tanaman kaktus penting, Opuntia Ficus-indica (Cactaceae): Bukti molekuler baru. American Journal of Botany 91 (11): 1915-1921.
- apa 2017. Ekologi tanaman, budidaya dan penggunaan kaktus pir. 224 hal.
- Reyes-Agüero, JA, Aguirre, JR, Valiente-Banuet, A. 2005. Biologi reproduksi Opuntia : Sebuah tinjauan. Jurnal Lingkungan Kering 64: 549-585.
- Taksonomi (2004-2019). Takson: Genus Opuntia P. Miller (1754). Diambil dari: taxonomicon.taxonomy.nl
- Aruwa, Ch., Amoo, S., Kudanga, T. 2018. Senyawa tanaman Opuntia (Cactaceae), aktivitas biologis dan prospeknya- Tinjauan komprehensif. Penelitian Makanan Internasional 112: 328-344.
