Zat Pengatur Tumbuh

Zat pengatur tumbuh (ZPT) terdiri dari fitohormon dan senyawa-senyawa organik sintetik yang sama dengan fitohormon atau yang mempunyai efek sama dengan fitohormon. Fitohormon atau hormon tumbuhan adalah senyawa organik bukan nutrisi yang aktif dalam jumlah kecil (10-6-10-5 M) yang disintesa dari bagian tertentu dari tanaman dan pada umumnya diangkut ke bagian lain dimana zat tersebut menimbulkan tanggapan secara biokimia, fisiologis dan morfologis. Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai prekursor. 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.

ZPT dibedakan menjadi 6 kelompok, yaitu auksin, giberelin, sitokinin, asam absisik (ABA), etilen dan retardan. 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

1. Perkecambahan biji. Auksin akan mematahkan dormansi biji (biji tidak mau berkecambah) dan akan merangsang proses perkecambahan biji. Perendaman biji/benih dengan Auksin juga akan membantu menaikkan kuantitas hasil panen.
2. Pembentukkan akar. Auksin akan memacu proses terbentuknya akar serta pertumbuhan akar dengan lebih baik.
3. Pembungaan dan pembuahan. Auksin akan merangsang dan mempertinggi prosentase timbulnya bunga dan buah.
4. Mendorong Partenokarpi. Partenokarpi adalah suatu kondisi dimana tanaman berbuah tanpa fertilisasi atau penyerbukan sehingga dapat menghasilkan buah tanpa biji.
5. Mengurangi gugurnya buah sebelum waktunya.
6. Mematahkan dominansi 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

1. Pembelahan sel dan pembesaran sel. Sitokinin memegang peranan penting dalam proses pembelahan dan pembesaran sel, sehingga akan memacu kecepatan pertumbuhan tanaman.
2. Pematahan Dormansi biji. Sitokinin berfungsi untuk mematahkan dormansi (tidak mau berkecambah) pada biji-bijian tanaman.
3. Pembentukkan tunas-tunas baru, turut dipacu dengan penggunaan Sitokinin.
4. Penundaan penuaan atau kerusakan pada hasil panenan sehingga lebih awet.
5. Menaikkan tingkat mobilitas unsur-unsur dalam tanaman.
6. Sintesis pembentukkan protein akan meningkat dengan pemberian 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 ikan hering, 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[2]. 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).

GIBERELIN

1. Mematahkan dormansi atau hambatan pertumbuhan tanaman sehingga tanaman dapat tumbuh normal (tidak kerdil) dengan cara mempercepat proses pembelahan sel.
2. Meningkatkan pembungaan.
3. 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.
4. Berperan pada pemanjangan sel.
5. Berperan pada proses partenokarpi. pada beberapa kasus pembentukan buah dapat terjadi tanpa adanya fertilisasi atau pembuahan, proses ini dinamai partenokarpi.

Giberelin merupakan hormon yang mempercepat perkecambahan biji, kuncup 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 tempat yang dapat mengangkut ke apek tajuk, peningkatan pembelahan sel dan pertumbuhan sel tampak mengarah kepada pemanjangan batang dan (pada beberapa spesies) perkembangan daunnya berlangsung lebih cepat, sehingga terpacu laju fotosintesis menghasilkan peningkatan keseluruhan pertumbuhan, termasuk akar (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).

• Merangsang batang dengan merangsang pembelahan sel dan perpanjangan.
• Merangsang lari / berbunga dalam menanggapi hari panjang.
• Breaks dormansi benih di beberapa tanaman yang memerlukan stratifikasi atau cahaya untuk menginduksi perkecambahan.
• Merangsang produksi enzim (a-amilase) di germinating butir serealia untuk mobilisasi cadangan benih.
• Menginduksi maleness di bunga dioecious (ekspresi seksual).
• Dapat menyebabkan parthenocarpic (tanpa biji) pengembangan buah.
• Dapatkah penundaan penuaan dalam daun dan buah jeruk.
• 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 auksik 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.