HORMON DAN ZPT

 1. Hormon Tumbuh

Hormon tumbuhan atau pernah dikenal juga dengan nama fitohormon, adalah sekumpulan senyawa organik bukan hara, baik yang terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia, yang dalam kadar sangat kecil dapat mendorong, menghambat, atau mengubah pertumbuhan, perkembangan dan atau pergerakan tumbuhan.

Hormon tumbuhan/fitohormon ini selanjutnya dikenal dengan nama Zat Pengatur Tumbuh (Plant Growt Regulator) untuk membedakanya dengan hormon pada hewan.

Zat Pengatur Tumbuh (ZPT ) mempunyai peranan penting dalam proses pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman.

Konsep Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) diawali dari konsep hormon.

Hormon tanaman atau fitohormon adalah senyawa-senyawa organik tanaman yang dalam konsentrasi rendah mempengaruhi proses-proses fisiologis.

Proses-proses fisiologis terutama mengenai proses pertumbuhan, diferensiasi dan perkembangan tanaman.

Proses-proses lain seperti pengenalan tanaman, pembukaan stomata, translokasi dan serapan hara dipengaruhi oleh hormon tanaman.

Dengan berkembangnya pengetahuan biokimia dan industri kimia banyak ditemukan senyawa-senyawa yang mempunyai fisiologis serupa dengan hormon tanaman.

Senyawa ini dikenal dengan nama ZPT.

Batasan tentang Zat Pengatur Tumbuh pada tanaman (plant regulator), adalah senyawa organik yang tidak termasuk hara (nutrient), yang mempunyai 2 fungsi yaitu menstimulir dan menghambat atau secara kualitatif mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Sedangkan fitohormon adalah senyawa organik yang bukan nutrisi yang aktif dalam jumlah kecil yang disintetis pada bagian tertentu, yang umumnya ditranslokasikan ke bagian lain tanaman yang menghasilkan suatu tanggapan secara biokimia, fisiologis dan morfologis.

2. Golongan Hormon Tumbuh (ZPT)

Pada saat ini dikenal lima kelompok utama ZPT yaitu auksin (auxins), sitokinin (cytokinins), giberelin (giberelins, GAs), etilen (etena, ETH), dan asam absisat (abscisic acid, ABA).

Auksin, Sitokinin, dan Giberelin bersifat positif bagi pertumbuhan tanaman pada konsentrasi fisiologis, etilena dapat mendukung maupun menghambat pertumbuhan, dan asam absisat merupakan penghambat (inhibitor) pertumbuhan.

Golongan ZPT berdasarkan fungsinya.

Auksin

Peranannya:

1. Pengembangan sel

Dari hasil studi tentang pengaruh auksin terhadap perkembangan sel, menunjukan bahwa terdapat indikasi yaitu auksin dapat menaikan tekanan osmotik, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air, menyebabkan pengurangan tekanan pada dinding sel, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan plastisitas dan pengembangan dinding sel.

Dalam hubungannya dengan permeabilitas sel, kehadiran auksin meningkatkan difusi masuknya air ke dalam sel.

Hal ini ditunjang oleh pendapat Cleland dan Brustrom (1961) bahwa auksin mendukung peningkatan permeabilitas masuknya air ke dalam sel.

2. Phototropisme

Suatu tanaman apabila disinari suatu cahaya, maka tanaman tersebut akan membengkok ke arah datangnya sinar.

Membengkoknya tanaman tersebut adalah karena terjadinya pemanjangan sel pada bagian sel yang tidak tersinari lebih besar dibanding dengan sel yang ada pada bagian tanaman yang tersinari.

Perbedaan rangsangan (respond) tanaman terhadap penyinaran dinamakan phototropisme.

Terjadinya phototropisme ini disebabkan karena tidak samanya penyebaran auksin di bagian tanaman yang tidak tersinari dengan bagian tanaman yang tersinari.

Pada bagian tanaman yang tidak tersinari konsentrasi auksinnya lebih tinggi dibanding dengan bagian tanaman yang tersinari.

3. Geotropisme

Geotropisme adalah pengaruh gravitasi bumi terhadap pertumbuhan organ tanaman.

Bila organ tanaman yang tumbuh berlawanan dengan gravitasi bumi, maka keadaan tersebut dinamakan geotropisme negatif.

Contohnya seperti pertumbuhan batang sebagai organ tanaman, tumbuhnya kearah atas.

Sedangkan geotropisme positif adalah organ-organ tanaman yang tumbuh kearah bawah sesuai dengan gravitasi bumi.

Contohnya tumbuhnya akar sebagai organ tanaman ke arah bawah.

Keadaan auksin dalam proses geotropisme ini, apabila suatu tanaman (celeoptile) diletakan secara horizontal, maka akumulasi auksin akan berada di bagian bawah.

Hal ini menunjukan adanya transportasi auksin ke arah bawah sebagai akibat dari pengaruh geotropisme.

Sel-sel tanaman terdiri dari berbagai komponen bahan cair dan bahan padat.

Dengan adanya gravitasi maka letak bahan yang bersifat cair akan berada di atas.

Sedangkan bahan yang bersifat padat berada di bagian bawah.

Bahan-bahan yang dipengaruhi gravitasi dinamakan statolith (misalnya pati) dan sel yang terpengaruh oleh gravitasi dinamakan statocyste (termasuk statolith).

4. Dominasi Apikal

Di dalam pola pertumbuhan tanaman, pertumbuhan ujung batang yang dilengkapi dengan daun muda apabila mengalami hambatan, maka pertumbuhan tunas akan tumbuh ke arah samping yang dikenal dengan "tunas lateral" misalnya saja terjadi pemotongan pada ujung batang (pucuk), maka akan tumbuh tunas pada ketiak daun.

Fenomena ini kita namakan "apical dominance“. 

Hubungan antara auksin dengan apical dominance pada suatu tanaman, dimana pucuk tanaman kacang (apical bud) dibuang, sebagai akibat treatment akan menyebabkan tumbuhnya tunas di ketiak daun.

Dari ujung tanaman yang terpotong itu diletakan blok agar yang mengandung auksin.

Dari perlakuan tersebut ternyata bahwa tidak terjadi pertumbuhan tunas pada ketiak daun.

Hal ini membuktikan bahwa auksin yang ada di apical bud menghambat tumbuhnya tunas lateral.

5. Perpanjangan akar (root initiation)

Hasil suatu eksperimen dengan menggunakan zat kimia NAA (Naphthalene acetic acid), IAA (Indole acetid acid) dan IAN (Indole-3-acetonitrile) yang ditreatment pada kecambah kacang.

Dari hasil eksperimennya diperoleh petunjuk bahwa ketiga jenis auksin ini mendorong pertumbuhan primordia akar.

Namun perlu diingat bahwa pemberian konsentrasi IAA yang relatif tinggi pada akar, akan menyebabkan terhambatnya perpanjangan akar tetapi meningkatkan jumlah akar.

6. Pertumbuhan batang (stem growth)

Di dalam alam, hubungan antara auksin dengan pertumbuhan batang nyata erat sekali.

Apabila ujung coleoptile dipotong, kemungkinan tanaman tersebut akan terhenti pertumbuhannya.

Di dalam tanaman, jaringan-jaringan muda terdapat pada apical meristem.

Hubungannya dengan pertumbuhan tanaman peranan auksin sangat erat sekali.

7. Parthenocarpy

Di dalam alam sering kita menjumpai buah yang tidak berbiji. Seperti ; Anggur, dan tanaman famili mentimun.

Keadaan seperti ini disebabkan tidak dialaminya pembuahan pada perkembangan buah.

Di dalam fisiologi, keadaan seperti ini dinamakan Parthenocarpy.

Di dalam proses Parthenocarpy, hormon auksin bertalian erat.

Hasil penelitian menunjukan pula bahwa kandungan auksin pada ovary yang mengalami pembuahan (pollination) meningkat bila dibandingkan dengan ovary yang tidak mengalami pembuahan.

8. Pertumbuhan buah (fruit growth)

Peningkatan volume buah ada hubungannya dengan pertumbuhan buah.

Keadaan ini akibat hasil pembelahan sel dan/atau pengembangan sel.

Fase pembelahan sel biasanya overlap dengan pengembangan sel (cell enlargementh).

Keadaan perkembangan ini selalu diikuti oleh peningkatan ukuran buah.

Bahwa endosperma dan embrio di dalam biji menghasilkan auksin yang menstimulasi pertumbuhan endosperma.

Suatu anggapan mengenai peranan auksin dalam pertumbuhan buah, diaplikasikan pada black berry, anggur, strawberry dan jeruk.

Hasil penelitian menunjukan bahwa pertumbuhan buah lebih cepat 60 hari dari fase normal rata-rata 120 hari.

9. Absisi

Absisi adalah suatu proses secara alami terjadinya pemisahan bagian/organ tanaman dari tanaman, seperti ; daun, bunga, buah atau batang.

Dalam proses abscission ini faktor alami seperti ; dingin, panas, kekeringan, akan berpengaruh terhadap abscission.

Dalam hubungannya dengan hormon tumbuh, maka mungkin hormon ini akan mendukung atau menghambat proses tersebut.

Pengaruh auksin terhadap absisi ditentukan oleh konsentrasi auksin itu sendiri.

Konsentrasi auksin yang tinggi akan menghambat terjadinya absisi, sedangkan auksin dengan konsentrasi rendah akan mempercepat terjadinya absisi.

Respon absisi pada daun terhadap auksin dapat dibagi kedalam dua fase jika perlakuan auksin diberikan setelah daun terlepas.

Fase pertama, auksin akan menghambat absisi, dan fase kedua auksin dengan konsentrasi yang sama akan mendukung terjadinya absisi.

10. Senescence

Senescence adalah suatu penurunan kemampuan tumbuh (viability) disertai dengan kenaikan vulnerability suatu organisme.

Namun di dalam tanaman, istilah ini diartikan; menurunnya fase pertumbuhan (growth rate) dan kemampuan tumbuh (vigor) serta diikuti dengan kepekaan (susceptibility) terhadap tantangan lingkungan, penyakit atau perubahan fisik lainnya.

Ciri dari fenomena ini selalu diikuti dengan kematian.

Di dalam alam, senescence terjadi pada daun, batang dan buah.

Ada empat bentuk senescence yang terjadi pada tanaman yaitu:

a. Semua organ tumbuh mengalami senescence (over-all senescence)

b. Senescence yang terjadi pada bagian atas (top senescence)

c. Senescence yang terjadi seluruh bagian daun dan buah (decideus senescence)

d. Senescence berkembang dari daun paling bawah menuju ke arah atas (progresive senescence)

b. Sitokinin

Sitokinin, adalah hormon tumbuhan turunan adenin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel dan diferensiasi mitosis, disintesis pada ujung akar dan ditranslokasi melalui pembuluh xylem.

Aplikasi Untuk merangsang tumbuhnya tunas pada kultur jaringan atau pada tanaman induk, namun sering tidak optimal untuk tanaman dewasa.

Sitokinin memiliki struktur menyerupai adenin yang mempromosikan pembelahan sel dan memiliki fungsi yang sama lain untuk kinetin.

Kinetin adalah sitokinin pertama kali ditemukan dan dinamakan demikian karena kemampuan senyawa untuk mempromosikan sitokinesis (pembelahan sel).

Meskipun itu adalah senyawa alami, hal ini tidak dibuat di tanaman, dan karena itu biasanya dianggap sebagai "sintetik" sitokinin (berarti bahwa hormon disintesis di tempat lain selain di pabrik).

Sitokinin telah ditemukan di hampir semua tumbuhan yang lebih tinggi serta lumut, jamur, bakteri, dan juga di banyak tRNA dari prokariota dan eukariota.

Saat ini ada lebih dari 200 sitokinin alami dan sintetis serta kombinasinya.

Konsentrasi sitokinin yang tertinggi di daerah meristematik dan daerah potensi pertumbuhan berkelanjutan seperti akar, daun muda, pengembangan buah-buahan, dan biji-bijian.

Peranan sitokinin antara lain:

a. bersama dengan auksin dan giberelin merangsang pembelahan sel-sel tanaman.

b. merangsang morfogenesis (inisiasi/pembentukan tunas) pada kultur jaringan.

c. merangsang pertumbuhan pertumbuhan kuncup lateral.

d. merangsang perluasan daun yang dihasilkan dari pembesaran sel atau merangsang pemanjangan titik tumbuh daun dan merangsang pembentukan akar cabang.

e. meningkatkan membuka stomata pada beberapa spesies.

f. mendukung konversi etioplasts ke kloroplas melalui stimulasi sintesis klorofil.

g. menghambat proses penuaan (senescence) daun.

h. mematahkan dormansi biji

Sitokinin alami terdapat pada air kelapa.

c. Giberelin

Giberelin atau asam giberelat (GA), merupakan hormon perangsang pertumbuhan tanaman yang diperoleh dari Gibberella fujikuroi atau Fusarium moniliforme, aplikasi untuk memicu munculnya bunga dan pembungaan yang serempak (Misalnya GA3 yang termasuk hormon perangsang pertumbuhan golongan gas).

Giberelin alami banyak terdapat didalam umbi bawang merah.

Giberelin adalah turunan dari asam gibberelat.

Merupakan hormon tumbuhan alami yang merangsang pembungaan, pemanjangan batang dan membuka benih yang masih dorman.

Ada sekitar 100 jenis giberelin, namun Gibberellic acid (GA3)-lah yang paling umum digunakan.

Di dalam alam, dijumpai pula beberapa senyawa yang di ekstrak dari tanaman.

Senyawa tersebut tidak mengandung giberelin atau gibberellane structure tetapi termasuk ke dalam giberelin.

Dari hasil penelitian Tamura dkk, ia menemukan suatu substansi dalam jamur.

Peranan giberelin bagi tanaman :

- Mematahkan 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.

d. Etilen

Etilen, hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman aktif dalam proses pematangan buah.

Aplikasi mengandung ethephon, maka kinerja sintetis ethylen berjalan optimal sehingga tujuan agar buah cepat masak tercapai.

Struktur kimia etilen sangat sederhana yaitu terdiri dari 2 atom karbon dan 4 atom hidrogen (H2C=CH2 ).

Auksin dosis tinggi dapat merangsang produksi Etilen. Kelebihan Etilen malah dapat menghalangi pertumbuhan, menyebabkan gugur daun (daun amputasi), dan bahkan membunuh tanaman.

Peranan etilen bagi tanaman

Di dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan Phillips (1970) telah mengelompokan pengaruh etilen dalam fisiologi tanaman sebagai berikut:

a. mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah.

b. mendukung epinasti

c. menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa species tanaman walaupun etilen ini dapat menstimulasi perpanjangan batang, coleoptyle dan mesocotyle padatanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi.

d. Menstimulasi perkecambahan

e. Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan pertumbuhan secara longitudinal.

f. Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar

g. Mendukung terjadinya abscission pada daun

h. Mendukung proses pembungaan pada nanas

i. Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek

j. Menghambat transportasi auksin secara basipetal dan lateral

k. Mekanisme timbal balik secara teratur dengan adanya auksin yaitu konsentrasi auksin yang tinggi menyebabkan terbentuknya etilen.

e. Inhibitor

Yang dimaksud dengan istilah inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan pada tanaman, sering didapat pada proses perkecambahan, pertumbuhan pucuk atau dalam dormansi.

Di dalam tanaman, inhibitor menyebar disetiap organ tubuh tanaman tergantung dari jenis inhibitor itu sendiri.

Beberapa jenis inhibitor adalah merupakan bentuk phenyl compound termasuk phenol, benzoic acid, cinamic acid dan coffeic acid.

Gallic acid dan shikimic acid merupakan turunan dari benzoic acid.

Selanjutnya ia mengemukakan pula bahwa gallic acid dapat diketemukan pada buah yang matang, sedangkan ferulic acid dan p-coumaric acid merupakan ko faktor untuk IAA oksida.

Di dalam alam, abscisic acid dapat dijumpai pada daun, batang, rizoma, ubi (tuber), tunas (bud), tepung sari, buah, embrio, endosperm, ataupun kulit biji (seed coat) misalnya pada tanaman kentang, kacang, apel, adpokat rose dan kelapa.

Plant growth retardant adalah inhibitor yang berperan dalam menghambat aktivitas apical meristematik.

Peranan inhibitor di dalam tanaman:

a. Asam absisat

Di dalam tanaman, Asam absisat (ABA) menyebar di dalam jaringan.

Inhibitor ini mempunyai fungsi atau peranan yang berlawanan dengan zat pengatur tumbuh: auksin, gibberellin, dan sitokinin.

b. Plant growth retardant

Plant growth retardant adalah inhibitor yang berlawanan dengan kegiatan gibbberellin pada perpanjangan batang. 

PEMBUATAN DAN APLIKASI ZPT

1. Tujuan pembuatan ZPT

Tujuan penulisan artikel adalah untuk memberikan informasi teknologi membuat ZPT, yaitu bagaimana mengekstrak hormon dengan jalan fermentasi.

Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) mempunyai peranan penting dalam proses pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman.

Sebenarnya ZPT sudah terkandung dalam tanaman itu sendiri yang kita sebut dengan hormon tanaman.

Jadi ZPT adalah tiruan atau sintetik dari hormon tanaman.

Cuma yang jadi masalah adalah kita tidak tahu pada tanaman apa dan bagian tanaman yang mana hormon/ZPT itu ada serta bagaimana cara kita mengekstrak hormon/ZPT tersebut.

Salah satu cara mengekstrak hormon/ZPT adalah difermentasi menggunakan mikroorganisme.

Sehingga kita bisa memperoleh hormon/ZPT dengan harga murah yang berasal dari tanaman sekitar kita.

2. Cara pembuatan

Berikut ini beberapa cara mudah membuat auksin, sitokinin dan giberelin.

a. Pembuatan Auksin

Bahan :

- 1 Kg Keong mas / Bekicot,

- 5 Lt Air,

- 1 Kg Gula / Tetes tebu,

- 1 gelas Bioboost

Cara Pembuatan :

- Keong mas/bekicot direbus dengan air sampai mendidih kemudian diambil dagingnya, cangkang dibuang.

- Setelah dingin, masukkan Bioboost, aduk dan campur sampai rata.

- Masukkan dalam wadah, tutup dengan plastik lalu ikat dengan karet.

- Simpan dan letakkan pada tempat yang teduh, biarkan selama 7 hari.

b. Pembuatan Sitokinin

Bahan :

- 1 Kg bonggol pisang,

- 5 Lt air,

- 1 Kg gula/tetes tebu

- 1 gelas Bioboost

Cara Pembuatan :

- Bonggol pisang dicacah atau diblender,

- Campur dengan semua bahan,

- Aduk sampai rata,

- masukkan dalam wadah kemudian tutup dengan plastik dan ikat memakai karet,

- Simpan dan diamkan selama 7hari pada tempat yang teduh.

c. Pembuatan Giberelin

Bahan :

- 1 Kg rebung bambu,

- 5 Lt air,

- 1 Kg gula/tetes tebu,

- 1 gelas Bioboost

Cara Pembuatan :

- Kupas rebung bambu,

- Cacah kecil-kecil,

- Campur dengan semua bahan lainnya,

- Aduk sampai rata,

- Masukkan ke dalam wadah kemudian tutup dengan plastik dan ikat memakai karet,

- Simpan dan diamkan selama 7hari pada tempat yang teduh.

Beberapa bagian tanaman yang bisa digunakan untuk membuat Homon/ ZPT adalah:

1. Untuk membuat Hormon/ZPT auksin kita bisa gunakan tauge, bekicot atau keong mas.

2. Untuk membuat Hormon/ZPT giberelin kita bisa gunakan biji jagung dan rebung

3. Untuk membuat Hormon/ZPT sitokinin kita bisa gunakan air kelapa dan bonggol pisang

3. Aplikasi

Aplikasi ZPT dilakukan dengan cara menyemprotkan ke tanaman, bisa bersamaan dengan aplikasi pestisida.

Dapat juga dengan cara dikocorkan dengan mencampurkannya dengan NPK (tanaman hortikultura).

Semoga Bermanfaat