HORMON TUMBUHAN atau ZPT (Zat Pengatur Tumbuh)

Disadur Oleh Arnelis – PP Penyelia

UPT BP4K2P Kec.Canduang – Kab.Agam

Hormon tumbuhan atau sering disebut fitohormon merupakan sekumpulan

senyawa organik bukan hara (nutrien), baik yang terbentuk secara alami

maupun buatan, yang dalam kadar sangat kecil mampu menimbulkan

tanggapan secara biokimia, fisiologis dan morfologis untuk mendorong,

menghambat, atau mengubah pertumbuhan, perkembangan, dan

pergerakan (taksis) tumbuhan. "Kadar kecil" yang dimaksud berada pada

kisaran satu milimol per liter sampai satu mikromol per liter.

Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon

pada hewan. Namun demikian, hormon tumbuhan tidak dihasilkan dari

suatu jaringan khusus berupa kelenjar buntu (endokrin) sebagaimana

hewan, tetapi dihasilkan dari jaringan non-spesifik (biasanya meristematik)

yang menghasilkan zat ini apabila mendapat rangsang. Penyebaran

hormon tumbuhan tidak harus melalui sistem pembuluh karena hormon

tumbuhan dapat ditranslokasi melalui sitoplasma atau ruang antarsel.

Hormon tumbuhan dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan

("endogen"). Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon

tumbuhan. Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu,

sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai ekspresi. Dari sudut

pandang evolusi hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi

dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan

kelangsungan hidup jenisnya.

Pemberian hormon dari luar sistem individu ("eksogen") dapat dilakukan

dengan menggunakan bahan kimia non-alami (sintetik, tidak dibuat dari

ekstraksi tumbuhan) yang menimbulkan rangsang yang serupa dengan

fitohormon alami.

Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses pengaturan genetik dan

berfungsi sebagai prekursor. Oleh karena itu, untuk mengakomodasi

perbedaan dari hormon hewan, dipakai pula istilah zat pengatur tumbuh

tumbuhan (bahasa Inggris: plant growth regulator/substances) bagi hormon

tumbuhan. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi,

ZPT banyak digunakan dalam pertanian modern untuk meningktkan kualitas

serta kuantitas produk. Beberapa fungsi ZPT diantaranya ialah :

AUKSIN

Auksin adalah zat hormon tumbuhan yang ditemukan pada ujung batang,

akar, dan bunga yang berfungsi untuk sebagai pengatur pembesaran sel

dan memicu pemanjangan sel di daerah belakang meristem ujung. Auksin

berperan penting dalam pertumbuhan. Peran auksin pertama kali

ditemukan oleh ilmuwan Belanda bernama Fritz Went (1903-1990).

Fungsi dari hormon auksin ini dalah membantu proses pertumbuhan, baik itu

pertumbuhan akar maupun pertumbuhan batang, mempercepat

perkecambahan, membantu proses pembelahan sel, mempercepat

pemasakan buah, mengurangi jumlah biji dalam buah. Kerja hormon auksin

ini sinergis dengan hormon sitokinin dan hormon giberelin. Tumbuhan yang

pada salah satu sisinya disinari oleh matahari maka pertumbuhannya akan

lambat karena kerja auksin dihambat oleh matahari tetapi sisi tumbuhan

yang tidak disinari oleh cahaya matahari pertumbuhannya sangat cepat

karena kerja auksin tidak dihambat. Sehingga hal ini akan menyebabkan

ujung tanaman tersebut cenderung mengikuti arah sinar matahari atau yang

disebut dengan fototropisme.

Untuk membedakan tanaman yang memiliki hormon dalam jumlah banyak

atau sedikit kita harus mengetahui bentuk anatomi dan fisiologi tanaman.

Untuk tanaman yang diletakkan ditempat yang gelap pertumbuhannya

sangat cepat tetapi tekstur dari batangnya sangat lemah dengan warna

cenderung pucat kekuningan. Hal ini disebabkan karena kerja hormon

auksin tidak dihambat oleh sinar matahari. Sedangkan untuk tanaman yang

diletakkan ditempat yang terang tingkat pertumbuhannya sedikit lebih

lambat dibandingkan dengan tanaman yang diletakkan ditempat gelap,

tetapi tekstur batangnya sangat kuat dan juga warnanya segar kehijauan,

hal ini disebabkan karena kerja hormon auksin dihambat oleh sinar matahari.

Cara kerja hormon Auksin adalah menginisiasi pemanjangan sel dan juga

memacu protein tertentu yg ada di membran plasma sel tumbuhan untuk

memompa ion H+ ke dinding sel. Ion H+ mengaktifkan enzim tertentu

sehingga memutuskan beberapa ikatan silang hidrogen dengan rantai

molekul selulosa penyusun dinding sel. Sel tumbuhan kemudian memanjang

akibat air yg masuk secara osmosis.

Auksin merupakan salah satu hormon tanaman yang banyak mempengaruhi

proses fisiologi, seperti pertumbuhan, pembelahan dan diferensiasi sel serta

sintesa protein (Darnell, dkk., 1986).

Auksin diproduksi dalam jaringan meristimatik yang aktif (yaitu tunas , daun

muda dan buah) (Gardner, dkk., 1991). Kemudian auxin menyebar luas

dalam seluruh tubuh tanaman, penyebarluasannya dengan arah dari atas

ke bawah hingga titik tumbuh akar, melalui jaringan pembuluh tapis (floom)

atau jaringan parenkhim (Rismunandar, 1988). Auksin atau dikenal juga

dengan IAA (Asam Indolasetat) yaitu sebagai auxin utama pada tanaman,

dibiosintesis dari asam amino prekursor triptopan, dengan hasil perantara

sejumlah substansi yang secara alami mirip auxin (analog) tetapi mempunyai

aktifitas lebih kecil dari IAA seperti IAN (Indolaseto nitril), TpyA (Asam

Indolpiruvat) dan IAAld (Indolasetatdehid). Proses biosintesis auxin dibantu

oleh enzim IAA-oksidase (Gardner, dkk., 1991).

Auksin pertama kali diisolasi pada tahun 1928 dari biji-bijian dan tepung sari

bunga yang tidak aktif, dari hasil isolasi didapatkan rumus kimia auksin (IAA =

Asam Indolasetat) atau C10H9O2N. Setelah ditemukan rumus kimia auksin,

maka terbuka jalan untuk menciptakan jenis auksin sintetis seperti Hidrazil

atau 2, 4 - D (asam -Nattalenasetat), Bonvel Da2, 4 - Diklorofenolsiasetat),

NAA (asam (asam 3, 6 - Dikloro - O - anisat/dikambo), Amiben atau

Kloramben (Asam 3 - amino 2, 5 – diklorobenzoat) dan Pikloram/Tordon

(asam 4 – amino – 3, 5, 6 – trikloro – pikonat).

Fungsi Auksin dalam pertumbuhan tanaman

Perkecambahan biji. Auksin akan mematahkan dormansi biji dan akan

merangsang proses perkecambahan biji. Perendaman biji/benih

dengan Auksin juga akan membantu menaikkan kuantitas hasil panen.

Pembentukkan akar. Auksin akan memacu proses terbentuknya akar

serta pertumbuhan akar dengan lebih baik.

Pembungaan dan pembuahan. Auksin akan merangsang dan

mempertinggi prosentase timbulnya bunga dan buah.

Mendorong Partenokarpi. Partenokarpi adalah suatu kondisi dimana

tanaman berbuah tanpa fertilisasi atau penyerbukan sehingga dapat

menghasilkan buah tanpa biji.

Mengurangi gugurnya buah sebelum waktunya.

Memecah dormansi pucuk / apikal, yaitu suatu kondisi dimana pucuk

tanaman atau akar tidak mau berkembang.

Auksin dicirikan sebagai substansi yang merangsang pembelokan ke arah

cahaya (fotonasti) pada bioassay terhadap koleoptil haver (Avena sativa)

pada suatu kisaran konsentrasi. Kebanyakan auksin alami memiliki gugus

indol. Auksin sintetik memiliki struktur yang berbeda-beda. Beberapa auksin

alami adalah asam indolasetat (IAA) dan asam indolbutirat (IBA). Auksin

sintetik (dibuat oleh manusia) banyak macamnya, yang umum dikenal

adalah asam naftalenasetat (NAA), asam beta-naftoksiasetat (BNOA), asam

2,4-diklorofenoksiasetat (2,4-D), dan asam 4-klorofenoksiasetat (4-CPA). 2,4-D

juga dikenal sebagai herbisida pada konsentrasi yang jauh lebih tinggi.

SITOKININ

Golongan sitokinin, sesuai namanya, merangsang atau terlibat dalam

pembelahan sel (cytokinin berarti "terkait dengan pembelahan sel").

Senyawa dari golongan ini yang pertama ditemukan adalah kinetin. Kinetin

diekstrak pertama kali dari cairan sperma burung bangkai, namun kemudian

diketahui ditemukan pada tumbuhan dan manusia. Selanjutnya, orang

menemukan pula zeatin, yang diekstrak dari bulir jagung yang belum masak.

Zeatin juga diketahui merupakan komponen aktif utama pada air kelapa,

yang dikenal memiliki kemampuan mendorong pembelahan sel. Sitokinin

alami lain misalnya adalah 2iP. Sitokinin alami merupakan turunan dari purin.

Sitokinin sintetik kebanyakan dibuat dari turunan purin pula, seperti N6-

benziladenin (N6-BA) dan 6-benzilamino-9-(2-tetrahidropiranil-9H-purin) (PBA).

Fungsi Sitokinin dalam pertumbuhan tanaman

Pembelahan sel dan pembesaran sel. Sitokinin memegang peranan

penting dalam proses pembelahan dan pembesaran sel, sehingga

akan memacu kecepatan pertumbuhan tanaman.

Pematahan Dormansi biji. Sitokinin berfungsi untuk memecah dormansi

pada biji-bijian tanaman.

Pembentukkan tunas-tunas baru, turut dipacu dengan penggunaan

Sitokinin.

Penundaan penuaan atau kerusakan pada hasil panenan sehingga

lebih awet.

Menaikkan tingkat mobilitas unsur-unsur dalam tanaman.

Sintesis pembentukkan protein akan meningkat dengan pemberian

Sitokinin.

GIBERELIN

Golongan ini merupakan golongan yang secara struktur paling bermiripan,

dan diberi nama dengan nomor urut penemuan atau pembuatannya.

Senyawa pertama yang ditemukan memiliki efek fisiologi adalah GA3 (asam

giberelat 3).

Giberelin (GA) merupakan hormon yang dapat ditemukan pada hampir

semua siklus hidup tanaman. Hormon ini mempengaruhi perkecambahan

biji, perpanjangan batang, induksi bunga, pengembangan anter,

perkembangan biji dan pertumbuhan pericarp. Selain itu, hormon ini juga

berperan dalam respon menanggapi rangsangan berkaitan dengan

mekanisme biosntesis GA.

Giberelin pada tumbuhan dapat ditemukan dalam dua fase utama yaitu

giberelin aktif (GA Bioaktif) dan giberelin nonaktif. Giberelin yang aktif secara

biologis (GA bioaktif) mengontrol beragam aspek pertumbuhan dan

perkembangan tanaman, termasuk perkecambahan biji, perpanjangan

batang, pembesaran daun dan bunga serta pengembangan benih. Hingga

tahun 2008 terdapat lebih lebih dari seratus GA telah diidentifikasi dari

tanaman dan hanya sejumlah kecil dari mereka, seperti GA1 dan GA4,

diperkirakan berfungsi sebagai bioaktif hormon.

Giberelin pertama kali dikenal pada tahun 1926 oleh seorang ilmuwan

Jepang, Eiichi Kurosawa, yang meneliti tentang penyakit padi "bakanae" .

Hormon ini pertama kali diisolasi pada tahun 1935 oleh Teijiro Yabuta, dari

strain jamur (Gibberella fujikuroi). oleh Kurosawa Yabuta disebut isolat

giberelin.

Giberelin merupakan hormon yang mempercepat perkecambahan biji,

pertumbuhan tunas, pemanjangan batang, pertumbuhan daun,

merangsang pembungaan, perkembangan buah, mempengaruhi

pertumbuhan dan deferensiasi akar (Campbell, 2005). Giberelin bukan

hanya memacu pemanjangan batang saja, tapi juga pertumbuhan seluruh

tumbuhan, termasuk daun dan akar.

Bila giberelin diberikan di bawah tajuk, peningkatan pembelahan sel dan

pertumbuhan sel tampak mengarah kepada pemanjangan batang dan,

pada beberapa spesies, perkembangan daunnya berlangsung lebih cepat,

sehingga meningkatkan proses fotosintesis (Salisbury dan Ross, 1995).

Fungsi Fisiologis Giberelin

Fungsi giberelin pada tanaman sangat banyak dan tergantung pada jenis

giberelin yang ada di dalam tanaman tersebut. Beberapa proses fisiologi

yang dirangsang oleh giberelin antara lain adalah seperti di bawah

ini(Davies, 1995; Mauseth, 1991; Raven, 1992; Salisbury dan Ross, 1992).

Memecah dormansi atau hambatan pertumbuhan tanaman sehingga

tanaman dapat tumbuh normal (tidak kerdil) dengan cara

mempercepat proses pembelahan sel.

Meningkatkan pembungaan.

Memacu proses perkecambahan biji. Salah satu efek giberelin adalah

mendorong terjadinya sintesis enzim dalam biji seperti amilase,

protease dan lipase dimana enzim tersebut akan merombak dinding

sel endosperm biji dan menghidrolisis pati dan protein yang akan

memberikan energi bagi perkembangan embrio diantaranya adalah

radikula yang akan mendobrak endosperm, kulit biji atau kulit buah

yang membatasi pertumbuhan/perkecambahan biji sehingga biji

berkecambah.

Berperan pada pemanjangan sel.

Berperan pada proses partenokarpi. pada beberapa kasus

pembentukan buah dapat terjadi tanpa adanya fertilisasi atau

pembuahan, proses ini dinamai partenokarpi.

Dapat menghambat penundaan penuaan daun dan buah.

Menyembuhkan Genetik Dwarsfism

Penjelasan singkat dari masing-masing fungsi fisiologis tersebut.

Pembungaan

Peranan giberelin terhadap pembungaan telah dibuktikan oleh banyak

penelitian. Misalnya penelitian yang dilakukan oleh Henny (1981), pemberian

GA3 pada tanaman Spathiphyllum mauna. Ternyata pemberian GA3

meningkatkan pembungaan setelah beberapa minggu perlakuan.

Genetik Dwarsfism

Genetik Dwarsfism adalah suatu gejala kerdil yang disebabkan oleh adanya

mutasi genetik. Penyemprotan giberelin pada tanaman yang kerdil bisa

mengubah tanaman kerdil menjadi tinggi. Sel-sel pada tanaman kerdil

mengalami perpanjangan (elongation) karena pengaruh giberelin. Giberelin

mendukung perkembangan dinding sel menjadi memanjang. Penelitian lain

juga menemukan bahwa pemberian giberelin merangsang pembentukan

enzim proteolitik yang akan membebaskan tryptophan (senyawa asal

auksin). Hal ini menjelaskan fonomena peningkatan kandungan auksin

karena pemberian giberelin.

Pematangan Buah

Proses pematangan ditandai dengan perubahan tekture, warna, rasa, dan

aroma. Pemberian giberelin dapat memperlambat pematangan buah.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa aplikasi giberelin pada buah

tomat dapat memperlambat pematangan buah. Pengaruh ini juga terlihat

pada buah pisang matang yang diberi aplikasi giberelin.

Perkecambahan

Biji/benih tanaman terdiri dari embrio dan endosperm. Di dalam endoperm

terdapat pati yang dikelilingi oleh lapisan yang dinamakan ‘aleuron’.

Pertumbuhan embrio tergantung pada ketersediaan nutrisi untuk tumbuh.

Giberelin meningkatkan/merangsang aktivitas enzim amilase yang akan

merubah pati menjadi gula sehingga dapat dimanfaatkan oleh embrio.

Stimulasi aktivitas kambium dan xylem

Beberapa penelitian membuktikan bahwa aplikasi giberelin mempengaruhi

aktivitas kambium dan xylem. Pemberian giberelin memicu terjadinya

differensiasi xylem pada pucuk tanaman. Kombinasi pemberian giberelin +

auksin menunjukkan pengaruh sinergistik pada xylem. sedangkan pemberian

auksin saja tidak memberikan pengaruh pad xylem.

Dormansi

Dormansi dapat diistilahkan sebagai masa istirahan pada tanaman. Proses

dormansi merupakan proses yang komplek dan dipengaruhi banyak faktor.

Penelitian yang dilakukan oleh Warner menunjukkan bahwa aplikasi giberelin

menstimulasi sintesis ribonuklease, amulase, dan proteasi pada endosperm

biji. Fase akhir dormansi adalah fase perkecambahan, giberelin perperan

dalam fase perkecambahan ini seperti yang telah dijelaskan di atas.

Gas ETILEN/ETILENA/ETENA

Zat pengatur tumbuh ini adalah satu-satunya yang hanya terdiri dari satu

substansi saja, yaitu etena, dan berwujud gas pada suhu dan tekanan

ruangan (ambien). Etena atau etilena adalah senyawa alkena paling

sederhana yang terdiri dari empat atom hidrogen dan dua atom karbon

yang terhubungkan oleh suatu ikatan rangkap. Karena ikatan rangkap ini,

etena disebut pula hidrokarbon tak jenuh atau olefin. Pada suhu kamar,

molekul etena tidak dapat berputar pada ikatan rangkapnya sehingga

semua atom pembentuknya berada pada bidang yang sama. Sudut yang

dibentuk oleh dua ikatan karbon-hidrogen pada molekul adalah 117°,

sangat dekat dengan sudut 120° yang diperkirakan berdasarkan hibridisasi

ideal sp2.

Etena digunakan terutama sebagai senyawa antara pada produksi senyawa

kimia lain seperti plastik. Etena juga dibentuk secara alami oleh tumbuhan

dan berperan sebagai hormon. Ia diketahui terutama merangsang

pematangan buah dan pembukaan kuncup bunga.

Peran senyawa ini sebagai perangsang pemasakan buah telah diketahui

sejak lama meskipun orang hanya tahu dari praktek tanpa mengetahui

penyebabnya. Pemeraman merupakan tindakan menaikkan konsentrasi

etilena di sekitar jaringan buah untuk mempercepat pemasakan buah.

Pengarbitan adalah tindakan pembentukan asetilena (etuna atau gas

karbid); yang di udara sebagian akan tereduksi oleh gas hidrogen menjadi

etilena.

Berbagai substansi dibuat sebagai senyawa pembentuk etilena, seperti

ethephon (asam 2-kloroetil-fosfonat, diperdagangkan dengan nama Ethrel)

dan beta-hidroksil-etilhidrazina (BOH). Senyawa BOH bahkan juga dapat

memicu pembentukan bunga pada nanas. Kalium nitrat diketahui juga

merangsang pemasakan buah, barangkali dengan merangsang

pembentukan etilena secara endogen.

TRIAKONTANOL

Triakontanol (TRIA) adalah alkohol primer jenuh yang terdiri dari 30 karbon

dan pertama kali diisolasi dari tajuk (bagian pohon di batang) alfalfa.

Senyawa tersebut sangat tak larut dalam air (kurang dari 2x10-16M atau 9x10-

14 g/l) dan dalam bentuk suspensi koloid meningkatkan secara nyata

pertumbuhan tanaman jagung, tomat dan padi, bila disemprotkan pada

daun kecambah pada konsentrasi rendah. Mekanisme kerja triakontanol

belum sepenuhnya diketahui, tetapi zat tersebut potensial untuk

meningkatkan hasil tanaman. Triakontanol telah terdaftar pada tahun 1991

di badan perlindungan lingkungan Amerika atau Environmental Protection

Agency (EPA) dengan fungsi meningkatkan rasio “gula:asam” pada

tanaman jeruk.

Triakontanol telah digunakan secara komersial pada jutaan hektar tanah

untuk meningkatkan produksi pertanian khususnya di Cina, India, Ceylon,

dan Indonesia. Triakontanol juga dapat meningkatkan produksi teh

(Camellia sinensi L.).

INHIBITOR

Inhibitor adalah zat yang menghambat atau menurunkan laju reaksi kimia.

Sifat inhibitor berlawanan dengan katalis, yang mempercepat laju reaksi.

Inhibitor alami adalah asam absisat atau ABA. Asam absisat adalah molekul

seskuiterpenoid (memiliki 15 atom karbon) yang merupakan salah satu

hormon tumbuhan. Selain dihasilkan secara alami oleh tumbuhan, hormon ini

juga dihasilkan oleh alga hijau dan cendawan. Hormon ini ditemukan pada

tahun 1963 oleh Frederick Addicott. Addicott berhasil mengisolasi senyawa

abscisin I dan II dari tumbuhan kapas. Senyawa abscisin II kelak disebut

dengan asam absisat, disingkat ABA. Pada saat yang bersamaan, dua

kelompok peneliti lain yang masing-masing dipimpin oleh Philip Wareing dan

Van Steveninck juga melakukan penelitian terhadap hormon tersebut.

ABA selanjutnya dapat diproses menjadi bentuk tidak aktif yang disebut

sebagai metabolit ABA. Berbagai senyawa sintetik dibuat dan

diperdagangkan untuk menghambat atau menunda proses metabolisme,

seperti MH, (2-kloroetil) amonium klorida (CCC, merek dagang Cycocel dan

Chlormequat), SADH, ancymidol, asam triiodobenzoat (TIBA), dan

morphactin.

PACLOBUTRAZOL

Paclobutrazol adalah salah satu penghambat biosistesis giberelin, yang

digunakan pada pengurangan ukuran pohon, peningkatan produksi kuncup

bunga, dan peningkatan panenan buah (Edgerton, 1985; Steffens dan

Wang, 1985; Tukey, 1985; Bargioni dkk, 1986; Webster dkk, 1986; Embree dkk,

1987).