Dalam dunia pertanian, penggunaan
hormon tumbuhan atau
dikenal juga dengan istilah ZPT merupakan faktor pendukung yang dapat
memberikan kontribusi besar dalam keberhasilan usaha budidaya pertanian.
Namun, penggunaan hormon ini harus dilakukan dengat tepat. Pemahaman
mengenai fungsi dan peran hormon terhadap laju pertumbuhan maupun
perkembangan tanaman sangat penting. Oleh karena itu, pada artikel ini
akan kami uraikan mengenai ZPT (Zat Pengatur Tumbuh) dengan harapan bisa
memberikan kontribusi dalam usaha agribisnis pertanian.
APA ITU HORMON TUMBUHAN?
Hormon yang sering disebut juga
fitohormon merupakan sekumpulan senyawa organik, baik yang terbentuk
secara alami maupun buatan. ZPT dalam kadar sangat kecil mampu
menimbulkan suatu reaksi atau tanggapan baik secara biokimia, fisiologis
maupun morfologis, yang berfungsi untuk mempengaruhi pertumbuhan,
perkembangan, maupun pergerakan taksis tanaman atau tumbuhan baik dengan
mendorong, menghambat, atau mengubahnya. "Kadar kecil" yang dimaksud
berada pada kisaran satu milimol per liter sampai satu mikromol per
liter. ZPT berbeda dengan unsur hara atau nutrisi tanaman, baik dari
segi fungsi, bentuk, maupun senyawa penyusunnya.
Secara ilmiah, penggunaan istilah hormon tumbuhan sebenarnya mengadopsi
analogi fungsi hormon pada binatang. Dilihat dari cara produksinya,
hormon pada tumbuhan berbeda dengan hormon pada binatang yang dihaslkan
dari jaringan spesifik berupa kelenjar endokrin, tetapi ZPT ini
dihasilkan oleh suatu jaringan nonspesifik, biasanya dari jaringan
merismatik, yang dapat diproduksi jika mendapatkan rangsangan.
Penyebaraan hormon pada seluruh jaringan tumbuhan bisa terjadi dengan
sangat mudah, karena penyebarannya bisa melalui ruang antarsel atau
disebut dengan sitoplasma, sehingga dalam penyebarannya tersebut, Zat
Pengatur Tumbuh (ZPT) tidak harus melalui sistem pembuluh pengangkut.
Secara individu, tumbuhan akan memproduksi sendiri hormon setelah
mengalami rangsangan. Proses produksi hormon dilakukan secara endogen
oleh tumbuhan. Rangsangan yang dapat mempengaruhi produksi hormon
misalnya lingkungan. Lingkungan merupakan faktor penting yang dapat
memicu tumbuhan untuk memproduksi hormon. Setelah menghasilkan hormon
hingga pada ambang konsentrasi tertentu, maka sejumlah gen yang semula
tidak aktif akan mulai menunjukkan reaksi sehingga akan menimbulkan
perubahan fisiologis pada tumbuhan. Dengan demikian, tumbuhan akan mulai
menunjukkan ekpresi atas pengaruh suatu rangsangan yang telah memicu
produksi hormon tersebut. Dari sudut pandang evolusi tumbuhan, hormon
tumbuhan merupakan suatu mekanisme pertahanan diri terhadap
pengaruh-pengaruh yang diterimanya sehingga dapat terus mempertahankan
kelangsungan hidup jenisnya.
Selain dapat dipengaruhi hormon yang diproduksinya sendiri, tumbuhan
juga dapat dipengaruhi oleh hormon yang diterimanya dari luar. Pemberian
ZPT dari luar sistem individu disebut juga dengan hormon eksogen, yaitu
dengan memberikan bahan kimia sintetik yang dapat berfungsi dan
berperan seperti halnya hormon endogen, sehingga mampu menimbulkan
rangsangan dan pengaruh pada tumbuhan seperti layaknya fitohormon alami.
Disisi lain zat pengatur tumbuh dapat berfungsi sebagai prekursor, yaitu
senyawa yang dapat mendahului laju senyawa lain dalam proses
metabolisme, dan merupakan bagian dari proses genetik tumbuhan itu
sendiri. Oleh karena itu, untuk membedakan pengertian hormon pada
tumbuhan dengan hormon pada binatang, maka dalam dunia pertanian dipakai
istilah Zat Pengatur Tumbuh tumbuhan atau ZPT atau dalam bahasa Inggris
disebut
plant growth regulator/substances. Seiring dengan
perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, serta kepentingan
intensifikasi dalam budidaya di sektor pertanian, maka ZPT banyak
digunakan terutama untuk meningkatkan kualitas serta kuantitas hasil
produksi.
JENIS HORMON TUMBUHAN
Beberapa fungsi Hormon yang bisa diterapkan dalam dunia pertanian diantaranya ialah:
1. AUKSIN
Hormon Auksin banyak ditemukan pada akar, ujung
batang, dan bunga. Fungsi hormon auksin dalam petumbuhan tanaman adalah
sebagai pengatur pembesaran sel dan memicu pemanjangan sel di daerah
belakang ujung meristem. Auksin berperan penting dalam pertumbuhan,
sehingga dapat digunakan untuk memacu kecepatan pertumbuhan tanaman pada
budidaya yang dilakukan secara intensif.
Dengan fungsi dan peran penting hormon auksin tersebut, maka dalam dunia
pertanian sering digunakan seperti dalam membantu proses pertumbuhan
(baik pertumbuhan akar maupun pertumbuhan batang), untuk memecah masa
dormansi sehingga dapat mempercepat perkecambahan pada biji, membantu
proses pembelahan sel sehingga dapat digunakan untuk mempercepat
pembesaran jaringan tumbuhan, mempercepat pemasakan buah, serta untuk
mengurangi jumlah biji dalam buah. Hormon auksin akan bekerja secara
sinergis dengan dua hormon lain, yaitu sitokinin dan giberelin.
Tumbuhan yang mengalami etiolase atau kekurangan cahaya matahari dan
hanya pada salah satu sisinya saja yang mendapat sinar mata hari, maka
pertumbuhan sisi yang terkena sinar matahari akan lebih lambat dibanding
dengan sisi yang tidak terkena sinar matahari. Hal ini disebabkan kerja
hormon auksin terhambat oleh cahaya matahari. Sementara pada sisi
tumbuhan yang tidak terkena sinar matahari biasanya akan tumbuh lebih
cepat dan lebih panjang, karena hormon ini bekerja dengan optimal dan
tidak terhambat oleh pengaruh cahaya matahari. Produksi hormon auksin
yang berlebihan tersebut akan cenderung mengarahkan pertumbuhan pada
ujung tumbuhan yang tidak terkena matahari menuju ke arah cahaya atau
disebut proses fototropisme, sehingga produksi hormon ini dapat
dikendalikan oleh individu tumbuhan tersebut.
Dengan pemahaman tersebut, maka dapat dibuat analogi secara sederhana
mengenai tumbuhan yang kelebihan hormon auksin. Jika suatu tumbuhan
ditempatkan di tempat yang kekurangan sinar matahari, maka
pertumbuhannya akan lebih cepat dibanding dengan di tempat terbuka.
Bekerjanya hormon auksin pada tumbuhan yang tumbuh dengan kekurangan
sinar matahari mengakibatkan pertumbuahan batang yang lebih besar dan
panjang dengan warna daun agak kekuningan, dan struktur batang tampak
lebih lemah atau lemas. Sedangkan tumbuhan di tempat terbuka, produksi
hormon auksin terhambat oleh sinar matahari sehingga pertumbuhannya
sedikit terhambat, tetapi memiliki struktur batang yang kokoh dan warna
hijau daun yang lebih gelap.
Secara umum, sistem kerja hormon auksin adalah menginisiasi pemanjangan
dan pembesaran sel serta memacu protein tertentu yg ada di membran
plasma sel 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 yang masuk secara osmosis melalui dinding
sel. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa auksin merupakan salah
satu zat pengatur tumbuh yang banyak mempengaruhi proses fisiologi,
seperti pertumbuhan, pembelahan dan diferensiasi sel serta sintesa
protein.
Menurut Gardner, dkk., 1991, tumbuhan memproduksi hormon auksin dalam
jaringan meristem aktif, yaitu jaringan tumbuhan yang memiliki sel aktif
yang dapat membelah dengan cepat. Jaringan meristem pada tumbuhan,
misalnya tunas di ketiak daun, pucuk tanaman, daun muda, dan buah.
Setelah diproduksi dalam jaringan tersebut, auksin akan menyebar ke
seluruh bagian tumbuhan dengan arah penyebaran dari bagian atas tumbuhan
ke bagian bawah hingga mencapai titik tumbuh akar. Penyebaran auksin
tersebut melalui jaringan pembuluh tapis (floem) atau jaringan
parenkhim. Auksin merupakan hormon yang juga dikenal dengan istilah
Indole Acetic Acid (IAA), atau asam indolasetat, sebagai auksin utama
pada tanaman, yang mengalami proses biosintesis 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.
IAA atau C10H9O2N, sebagai rumus kimia auksin, merupakan hasil isolasi
yang dilakukan pada tahun 1928, dengan menggunakan tepung sari bunga
yang tidak aktif. Dengan ditemukannya IAA, maka untuk perkembangan
selanjutnya seiring dengan kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan
dan teknologi, dapat diciptakan auksin sintesis, seperti Amiben atau
Kloramben (Asam3-amino2, 5–diklorobenzoat), Hidrazil atau 2,4-D
(asam-Nattalenasetat), Bonvel Da2, 4-Diklorofenolsiasetat),
Pikloram/Tordon (asam4–amino–3,5,6–trikloro–pikonat), dan NAA (asam
(asam 3,6-Dikloro-O-anisat/dikambo).
Fungsi auksin dalam pertumbuhan tanaman
- Pemberian auksin
pada biji atau benih akan memecah dormansi dan akan merangsang proses
perkecambahan biji. Perendaman biji/benih dengan auksin juga dapat
meningkatkan kuantitas hasil panen.
- Memacu proses terbentuknya akar serta pertumbuhan akar dengan lebih baik.
- Auksin akan merangsang dan mempertinggi prosentase timbulnya bunga dan buah.
- Merangsang terjadinya proses Partenokarpi. Partenokarpi adalah suatu
kondisi dimana tumbuhan mampu membentuk buah tanpa proses fertilisasi
atau penyerbukan, sehingga dengan pemberian hormon auksin dapat
menghasilkan buah tanpa biji.
- Mengurangi gugurnya buah sebelum waktunya.
- Memecah dormansi pucuk/apikal, yaitu suatu kondisi dimana pucuk tumbuhan atau akar tidak mau berkembang.
2. SITOKININ
Hormon sitokinin berperan penting dalam
merangsang pembelahan sel tumbuhan. Sitokonin berasal dari kata
cytokinin yang berarti terkait dengan pembelahan sel. Senyawa dari
hormon sitokinin yang pertama kali ditemukan adalah kinetin. Pada
awalnya, kinetin diperoleh dari ekstrak sperma burung bangkai, namun
kemudian diketahui bahwa kinetin juga bisa ditemukan pada manusia dan
tumbuhan. Selain kinetin, senyawa lain yang dapat berfungsi sebagai
hormon sitokinin adalah zeatin. Zeatin bisa diperoleh dari ekstrak biji
jagung yang masih muda. Kemudian pada perkembangan berikutnya, zeatin
juga diketahui sebagai komponen aktif utama pada air kelapa. Dengan
demikian, air kelapa juga memiliki kemampuan untuk merangsang 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 bagi pertumbuhan tanaman
- Memacu pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dengan merangsang proses pembelahan dan pembesaran sel.
- Merangsang perkecambahan dengan memecah fase dormansi pada biji, sehingga pertumbuhan bibit dapat berlangsung dengan cepat.
- Memacu pertumbuhan tunas-tunas baru.
- Hormon sitokinin dapat menunda penuaan pada hasil panen, sehingga daya tahan hasil panen lebih lama.
- Menaikkan tingkat mobilitas unsur-unsur dalam tumbuhan.
- Sintesis pembentukan protein akan meningkat dengan pemberian hormon sitokinin.
3. GIBERELIN
Jenis hormon yang mempunyai kemiripan sifat
dengan auksin ini merupakan zat pengatur tumbuh yang dapat ditemukan
pada hampir semua siklus hidup tumbuhan. Giberelin sering disebut dengan
GA (gibberellic acid) atau asam giberelat.
Dalam tumbuhan, melalui xilem dan floem hormon giberelin (GA)
ditransportasikan ke seluruh bagian tumbuhan. Giberelin banyak dijumpai
pada tumbuhan paku, jamur, lumur, gymnospermae, dan angiospermae
(terdapat pada biji muda, pucuk batang, ujung akar, dan daun muda).
Zat pengatur tumbuh ini dapat ditemukan dalam dua fase utama yaitu
giberelin aktif (GA Bioaktif) dan giberelin nonaktif. GA bioaktif inilah
yang mengontrol pertumbuhan dan perkembangan seluruh tumbuhan baik
akar, daun maupun batang tanaman, seperti pengembangan benih,
perkecambahan biji, pertumbuhan tunas, pertumbuhan daun, merangsang
pembungaan, perkembangan buah, perpanjangan batang, serta deferensiasi
akar.
Pemberian giberelin di bawah tajuk tumbuhan dapat meningkatkan laju
fotosintesis. Daun tumbuhan berkembang secara signifikan karena hormon
ini memacu pertumbuhan daun, terjadi peningkatan pembelahan sel dan
pertumbuhan sel yang mengarah pada perkembangan daun. Selain itu juga
memacu pemanjangan batang tumbuhan.
4. ETILENA/ETENA/GAS ETILEN
Zat pengatur tumbuh (ZPT) ini adalah
satu-satunya hormon yang hanya terdiri dari satu substansi saja, yaitu
etena. Etena atau etilena ini merupakan senyawa alkena yang paling
sederhana karena hanya terdiri dari 2 atom karbon, dan 4 atom hidrogen.
Unsur-unsur ini terhubung oleh ikatan rangkap. Adanya ikatan rangkap
penghubung inilah etena juga disebut sebagai olefin (hidrokarbon tak
jenuh). Pada tumbuhan, senyawa etilen dijumpai dalam bentuk gas sehingga
disebut juga sebagai gas etilen. Pada buah, proses pembusukan
mengeluarkan gas ini, karena gas etilen dihasilkan oleh tumbuhan untuk
melakukan proses senesens. Proses senesens merupakan proses penuaan yang
irreversible (tidak dapat kembali), akhirnya menuju pembusukan. Selain
etilen berperan dalam pematangan buah, gas etilen juga berperan dalam
pengguguran daun.
Dalam pertumbuhan, etilen mempunyai banyak fungsi, yaitu membantu
pemasakan buah, memacu pembungaan, merangsang pemekaran bunga,
merangsang pertumbuhan akar dan batang tumbuhan, merangsang absisi
(pengguguran) buah dan daun, memacu perkecambahan biji, menghambat
pemanjangan batang kecambah, memperkokoh pertumbuhan batang tumbuhan,
serta mengakhiri masa dormansi.
Bersama-sama dengan giberelin, etilen berfungsi dalam mengatur perbandingan bunga jantan dan betina pada tumbuhan berumah satu.
Sebetulnya para petani sudah sering memanfaatkan etena dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada saat melakukan pemeraman buah.
Bahkan dalam beberapa masalah mereka juga menggunakan etilen sintetik
seperti ethephon (asam 2-kloroetil-fosfonat) dengan merk dagang Ethrel
untuk membantu pemasakan cabe,
beta-hidroksil-etilhidrazina (BOH) untuk memacu pembentukan bunga pada
tanaman nanas, maupun pengarbitan buah untuk mempercepat proses
pemasakan.
5. TRIAKONTANOL
Triakontanol (TRIA) merupakan senyawa yang tidak larut dalam air, terdiri dari 30 karbon dan merupakan alkohol primer jenuh.
ZPT ini berpotensi meningkatkan hasil tanaman, meskipun mekanisme
kerjanya belum sepenuhnya diketahui. Pada berbagai penelitian,
triakontanol berfungsi meningkatkan rasio gula asam pada budidaya jeruk, serta mampu meningkatkan produksi teh.
Penyemprotan hormon triakontanol dengan konsentrasi rendah pada daun kecambah seperti pada tanaman jagung, tomat, padi menunjukkan peningkatan pertumbuhan.
6. INHIBITOR
Inhibitor merupakan salah satu jenis zpt yang
menghambat atau menurunkan laju reaksi kimia, tersebar di setiap organ
tumbuhan, dan menghambat pertumbuhan batang. Pada fase dormansi
inhibitor bekerja dengan baik. Hormon jenis ini juga ditemukan pada fase
pertumbuhan pucuk tumbuhan dan fase perkecambahan.
Tumbuhan akan membentuk inhibitor secara alami yang disebut dengan asam
ABA (Asam absisat). Meskipun demikian penambahan hormon juga dihasilkan
oleh cendawan dan alga hijau. Asam absisat memiliki 15 atom karbon dan
merupakan molekul seskuiterpenoid.
Penerapan hormon inhibitor dalam budidaya pertanian adalah ketika akan
mencegah pertunasan baru dan memperbesar umbi tanaman. Diharapkan dengan
ZPT ini, pertumbuhan umbi menjadi optimal. Penggunaan inhibitor banyak
dimanfaatkan petani untuk membantu mengoptimalkan hasil tanaman berumbi
seperti pada budidaya kentang, budidaya bawang, dan sejenisnya.
7. PACLOBUTRAZOL
Paclobutrazol merupakan salah satu jenis hormon
yang berfungsi menghambat biosistesis giberelin. Pemakaian hormon ini
dapat membantu pohon berbuah di luar musim. Pertumbuhan vegetatif
tanaman terhambat yang akhirnya memacu pertumbuhan generatif. Pohon
berhenti tumbuh (terhambat) diikuti munculnya kuncup bunga yang akhirnya
menghasilkan buah.