HORMON TANAMAN Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Dasar Ilmu Tanaman
KELOMPOK 1 NAMA
NPM
Muhammad Adri Fauzan
150610120118 150610120118
Carmelita Astrini
150610120119 150610120119
Judith Ingriditha
150610120120 150610120120
Irma Amalia Samsudin
150610120121 150610120121
Yurifany Afiyatika Tasdik
150610120122 150610120122
UNIVERSITAS PADJADJARAN PADJADJARAN FAKULTAS PERTANIAN PROGRAM STUDI AGRIBISNIS JATINANGOR 2012
A. PENDAHULUAN
Hormon adalah
senyawa organik yang disintesis di salah satu bagian tumbuhan yang
ditranslokasikan ke bagian lain. Pada konsentrasi yang sangat rendah hormon menyebabkan respons fisiologis. Hormon dapat merangsang maupun menghambat proses pertumbuhan dan diferensiasi sel target. Proses-proses
fisiologis yang dipengaruhi antara lain pertumbuhan,
diferensiasi, inisiasi pembungaan, perkecambahan dsb. Hormon yang disintesis secara alami di dalam tumbuhan disebut hormon tanaman atau phytohormon, sedangkan hormon sintetik disebut zat pengatur tumbuh (ZPT) atau Plant Growth Regulator .
Sebagaimana
sifat-sifat
hormon
tanaman,
zat
pengatur
tumbuh
efektivitasnya bergantung pada kondisi fisiologis sel target dan konsentrasinya. Macam-macam hormon tanaman yang kita kenal sampai saat ini ada 6 golongan, yaitu auksin, giberelin atau asam giberelat, sitokinin, zat penghambat (inhibitor), etilen, dan brasinoteroid. Hormon tanaman dikelompokkan menjadi hormon perangsang dan penghambat proses fisiologis, sehingga aktivitasnya ada yang saling bersinergis maupun antagonis. Hormon sintetetik sudah ada sejak lama digunakan untuk tujuan merangsang atau menghambat pertumbuhan tanaman.
B. MATERI PEMBAHASAN 1. Definisi Hormon
Hormon adalah zat kimia yang terbentuk dalam satu organ atau bagian tubuh dan dibawa dalam darah ke organ atau bagian di mana mereka menghasilkan efek fungsional. Hormon membawa pesan dari kelenjar kepada sel-sel untuk mempertahankan tingkat bahan kimia dalam aliran darah yang mencapai homeostasis. Tergantung pada efeknya masing-masing, hormon dapat mengubah aktivitas fungsional, dan kadang-kadang struktural satu atau beberapa organ atau jaringan. “Hormon” istilah berasal dari kata Yunani
“hormao”
yang berarti menggairahkan atau
membangkitkan. Hal ini mencerminkan peran hormon yang bertindak sebagai katalis untuk perubahan kimia lainnya pada tingkat sel yang diperlukan untuk pertumbuhan, perkembangan, dan energi. Hormon beredar bebas dalam aliran darah, menunggu untuk dikenali oleh sel target yang menjadi tujuan mereka. Sel target memiliki reseptor yang hanya dapat diaktifkan dengan jenis hormon tertentu. Setelah diaktifkan, sel tahu untuk memulai fungsi tertentu, misalnya mengaktifkan gen atau memproduksi energi kembali. Hormon dapat diklasifikasikan menurut situs mereka bertindak dengan situs mereka diproduksi, menjadi hormon endokrin, hormon parakrin dan hormon otokrin. Hormon juga dapat dibagi menurut kimiawinya, menjadi dua kelompok utama yaitu hormon steroid dan hormon tiroid.
2. Sifat Hormon Diperlukan dalam jumlah yang sedikit untuk memicu pertumbuhan yang besar dalam suatu
organisme Konsentrasi hormon dan kecepatan transportasi dapat berubah dalam merespons stimulus
lingkungan Berinteraksi dengan hormon lainnya dalam responnya terhadap stimulus lingkungan.
3. Hormon Tumbuhan
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah ”hormon” sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan. Sebagaimana pada
hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen: dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen: diberikan dari luar sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh ( plant growth regulator ). 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. Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah membantu peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat sintetis yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon alami. Aplikasi zat pengatur tumbuh dalam pertanian modern mencakup pengamanan hasil (seperti penggunaan cycocel untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap lingkungan yang kurang mendukung), memperbesar ukuran dan meningkatkan kualitas produk (misalnya dalam teknologi semangka tanpa biji), atau menyeragamkan waktu berbunga (misalnya dalam aplikasi etilena untuk penyeragaman pembungaan tanaman buah musiman.
4. Hormon yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Auksin
Auksin adalah senyawa asam indol asetat (IAA) yang dihasilkan di ujung meristem apikal (ujung akar dan batang). Istilah auksin pertama kali digunakan oleh Frits Went yang menemukan bahwa suatu senyawa menyebabkan pembengkokan koleoptil ke arah cahaya. Pembengkokan koleoptil yang terjadi akibat terpacunya pemanjangan sel pada sisi yang ditempeli potongan agar yang mengandung auksin. Auksin yang ditemukan Went kini diketahui sebagai asam indol asetat (IAA). Selain IAA, tumbuhan mengandung tiga senyawa lain yang dianggap sebagai hormon auksin, yaitu 4-kloro indolasetat (4 kloro IAA) yang ditemukan pada biji muda jenis kacang-kacangan, asam fenil asetat (PAA) yang ditemui pada banyak jenis tumbuhan, dan asam indolbutirat (IBA) yang ditemukan pada daun jagung dan berbagai jenis tumbuhan dikotil. Auksin berperan dalam berbagai macam kegiatan tumbuhan di antaranya adalah Perkembangan buah
Dominansi apikal (pertumbuhan ujung pucuk suatu tumbuhan yang menghambat
perkembangan kuncup lateral di batang sebelah bawah) Absisi Pembentukan akar adventif
Kejadian di dalam alam stimulasi auksin pada pertumbuhan koleoptil ataupun pucuk suatu tanaman, merupakan suatu hal yang dapat dibuktikan. Praktek yang mudah dalam pembuktian kebenaran diatas dapat dilakukan dengan Bioassay method yaitu dengan the straight growth tets dan curvature.
Giberelin
Giberelin adalah jenis hormon tumbuh yang mula-mula diketemukan di Jepang oleh Kurosawa (1926). Penelitian lanjutan dilakukan oleh Yabuta dan Hayashi (1939). Ia dapat mengisolasi crystalline material yang dapat menstimulasi pertumbuhan pada akar kecambah. Dalam tahun (1951), Stodola dkk melakukan penelitian terhadap substansi ini dan menghasilkan “Gibereline A” dan “Gibereline X”. Adapun hasil penelitian lanjutannya menghasilkan GA1, GA2, dan GA3 . Pada saat yang sama dilakukan pula penelitian di Laboratory of the Imperial Chemical Industries di Inggris sehingga menghasilkan GA3. Giberelin disintesis di hampir semua bagian tanaman, seperti biji, daun muda, dan akar. Giberelin memiliki beberapa peranan, antara lain:
Memacu perpanjangan secara abnormal batang utuh
Perkecambahan biji dan mobilisasi cadangan makanan dari endosperm untuk pertumbuhan embrio
Perkembangan bunga dan buah
Menghilangkan sifat kerdil secara genetik pada tumbuhan
Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel
Menurut Mac Millan dan Takashashi (1968), Kang (1970), dan Weaver (1972), giberelin ada yang diketemukan dalam jamur Gibberella Fujikuroi, ada yang diketemukan pada tanaman tinggi, dan ada juga yang diketemukan pada keduanya. Jenis giberelin yang diketemukan pada jamur yaitu: GA1, GA2, GA3, GA4, GA7, GA9, s.d. GA16, GA24, GA25, GA36. Sedangkan jenis giberelin yang diketemukan pada tanaman derajat tinggi yaitu: GA1, s.d. GA9, GA13, GA17, s.d. GA23, GA26, s.d. GA35. Dan yang terakhir yaitu giberelin yang diketemukan pada jamur dan tanaman derajat tinggi yaitu: GA1, s.d. GA4, GA7, GA9, dan GA13. Giberelin GA1 s.d GA5, GA7 s.d GA9, GA19, GA20, GA26, GA27, dan GA29 diketemukan pada Pharbitis nil, GA1, GA5, GA8, GA9, GA13, diketemukan pada umbi tulip, kemudian GA3, GA4, GA7, diketemukan pada anggur, GA18, GA19, GA20 ditemukan pada pucuk bambu, GA3, GA4, GA7 dijumpai pada biji apel, selanjutnya GA21, dan GA22, dijumpai pada sword bean. Pada tanaman lain yaitu: Lipinus lutens (GA18, GA23, GA28), pada pucuk tanaman jeruk dan biji mentimun ditemukan GA1, tebu (GA5), pisang (GA7), kacang, jagung, barley wheat ditemukan GA1. Adapun pada tanaman Phaseolus coclirecus diketemukan: GA1, GA3 s.d GA6, GA8, GA13, GA17, dan GA20. Kemudian pada Rudbeckia bicolor diketemukan: GA1, GA4, GA7, s.d GA9. Dan yang terakhir yaitu pada Calonyction aculeatum diketemukan: GA30, GA31, GA33, dan GA34. Hasil penelitian Meizger dan Zeivaart (1980) menunjukan bahwa pada pucuk bayam didapatkan giberelin: GA53, GA44, GA19, GA17, GA20, dan GA29.
Sitokinin
Kinetin merupakan sitokinin sintetik yang pertama ditemukan oleh Carlos Miller pada ikan kering. Setelah itu ditemukan senyawa sitokinin yang lain dalam endosperma cair jagung, yaitu zeatin. Sitokinin sintetik lainnya adalah BAP (6-benzilaminopurin) dan 2-ip.
Sitokinin mempunyai beberapa fungsi, antara lain:
Memacu pembelahan sel dalam jaringan meristematik
Merangsang diferensiasi sel-sel yang dihasilkan dalam meristem
Mendorong pertumbuhan tunas samping dan perluasan daun
Menunda penuaan daun
Merangsang pembentukan pucuk dan mampu memecah masa istirahat biji (breaking
dormancy)
Bentuk dasar dari sitokinin adalah adenin (6-amino purine). Adenin merupakan bentuk dasar yang menentukan terhadap aktifitas sitokinin. Di dalam senyawa sitokinin, panjang rantai dan hadirnya suatu double bond dalam rantai tersebut akan meningkatkan aktifitas zat pengatur tumbuh ini.
Penelitian pertumbuhan pith tissue culture dengan menggunakan sitokinin dan auksin dalam berbagai perbandingan telah dilakukan oleh Weier et al (1974). Dihasilkan bahwa apabila dalam perbandingan sitokinin lebih besar dari auksin, maka hal ini akan memperlihatkan stimulasi pertumbuhan tunas dan daun. Sebaliknya apabila sitokinin lebih rendah dari auksin, maka ini akan mengakibatkan stimulasi pada pertumbuhan akar. Sedangkan apabila perbandingan sitokinin dan auksin berimbang, maka pertumbuhan tunas, daun, dan akar akan berimbang pula. Tetapi apabila konsentrasi sitokinin itu sedang dan konsentrasi auksin rendah, maka keadaan pertumbuhan tobacco pith culture tersebut akan berbentuk callus . Sedangkan dalam pembelahan sel, dikemukakan bahwa IAA dan kinetin, apabila digunakan secara tersendiri akan menstimulasi sintesis DNA dalam tobacco pith culture. Dan menurut ahli tersebut, kehadiran IAA dan kinetin ini diperlukan dalam proses mitosis walaupun IAA lebih dominan pada fase tersebut.
Di dalam alam tidak satu unsurpun yang berdiri sendiri. Kesemuanya berinteraksi antara satu sama lainnya, sehingga merupakan suatu sistem. Begitu pula dengan zat pengatur tumbuh. Pada tanaman, zat pengatur tumbuh auksin, giberelin dan sitokinin bekerja tidak sendiri-sendiri, tetapi ketiga hormon tersebut bekerja secara berinteraksi yang dicirikan dalam perkembangan tanaman.
Etilen
Buah-buahan terutama yang sudah tua melepaskan gas yang disebut etilen. Etilen disintesis oleh tumbuhan dan menyebabkan proses pemasakan yang lebih cepat. Selain etilen yang
dihasilkan oleh tumbuhan, terdapat etilen sintetik, yaitu etepon (asam 2-kloroetifosfonat). Etilen sintetik ini sering digunakan para pedagang untuk mempercepat pemasakan buah. Selain memacu pematangan, etilen juga memacu perkecambahan biji, menebalkan batang, mendorong gugurnya daun, dan menghambat pemanjangan batang kecambah. Selain itu, etilen menunda pembungaan, menurunkan dominansi apikal dan inisiasi akar, dan menghambat pemanjangan batang kecambah
Dalam keadaan normal, etilen akan berbentuk gas dan struktur kimianya sangat sederhana sekali. Di alam etilen akan berperan apabila terjadi perubahan secara fisiologis pada suatu tanaman. Hormon ini akan berperan pada proses pematangan buah dalam fase climacteric. Penelitian terhadap etilen, pertama kali dilakukan oleh Neljubow (1901) dan Kriedermann (1975), hasilnya menunjukan gas etilen dapat membuat perubahan pada akar tanaman. Hasil penelitian Zimmerman et al (1931) menunjukan bahwa etilen dapat mendukung terjadinya abscission pada daun, namun menurut Rodriquez (1932), zat tersebut dapat mendukung proses pembungaan pada tanaman nanas. Penelitian lain telah membuktikan tentang adanya kerja sama antara auksin dan etilen dalam pembengkakan (swelling) dan perakaran dengan cara mengaplikasikan auksin pada jaringan setelah etilen berperan. Hasil penelitian menunjukan bahwa kehadiran auksin dapat menstimulasi produksi etilen.
Di dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan Phillips (1970) telah mengelompokan pengaruh etilen dalam fisiologi tanaman sbb:
Mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah
Mendukung epinasti
Menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa spesies
tanaman, walaupun etilen ini dapat menstimulasi perpanjangan batang, koleoptil, dan mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi
Menstimulasi perkecambahan
Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan
pertumbuhan secara longitudinal
Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar
Mendukung terjadinya abscission pada daun h.
Mendukung proses pembungaan pada nanas
Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek
Menghambat transportasi auksin secara basipetal dan lateral
Dari hasil penelitian terhadap tanaman kacang (pea), menunjukan bahwa pembentukan etilen lebih tampak pada jaringan meristem tempat auksin dihasilkan. Disini IAA mengontrol pembentukan etilen dalam perpanjangan batang pea. Kehadiran kinetin dalam pertumbuhan tunas lateral dapat mengatasi penghambatan yang diakibatkan oleh IAA. Hasil penelitian lain menunjukan bahwa adanya penghambatan transportasi auksin oleh endogenous etilen yang menyebabkan terjadinya abscission pada daun, dan menyebabkan rontoknya daun, bunga, dan buah.
Asam absisat (ABA)
Asam absisat (ABA) merupakan penghambat (inhibitor) dalam kegiatan tumbuhan.
Fungsi hormon asam absisat (ABA):
Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan di daerah titik tumbuh
Memacu pengguguran daun pada saat kemarau untuk mengurangi penguapan ai
Membantu menutup stomata daun untuk mengurangi penguapaN
Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel bahkan menghentikannya
Memicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan gas etilen
Memacu dormansi biji agar tidak berkecambah
Asam absisat mempunyai peran fisiologis diantaranya adalah:
Mempercepat absisi bagian tumbuhan yang menua, seperti daun, buah, dan dormansi tunas
Menginduksi pengangkutan fotosintesis ke biji yang sedang berkembang dan mendorong sintesis protein simpanan
Mengatur penutupan dan pembukaan stomata terutama saat cekaman air
Asam Traumalin
Hormon yang merangsang sel-sel daerah luka menjadi bersifat meristematik sehingga mampu mengadakan penutupan bagian yang luka.
Poliamina
Mempunyai peranan besar dalam proses genetis yang paling mendasar seperti sintesis DNA dan ekspresi genetika. Spermine dan spermidine berikatan dengan rantai fosfat dari asam nukleat. Interaksi ini kebanyakkan didasarkan pada interaksi ion elektrostatik antara muatan positif kelompok ammonium dari poliamina dan muatan negatif dari phosphat. Poliamina adalah kunci dari migrasi sel, perkembangbiakan, dan diferensiasi pada tanaman dan hewan. Level metabolis dari poliamina dan prekursor asam amino adalah sangat penting untuk dijaga, oleh karena itu biosintesis dan degradasinya harus diatur secara ketat. Poliamina mewakili kelompok hormon pertumbuhan tanaman, namun merekan juga memberikan efek pada kulit, pertumbuhan rambut, kesuburan, depot lemak, integritas pankreatis dan pertumbuhan regenerasi dalam mamalia. Sebagai tambahan, spermine merupakan senyawa
penting yang banyak digunakan untuk mengendapkan DNA dalam biologi molekuler. Spermidine menstimulasi aktivitas dari T4 polynucleotida kinase and T7 RNA polymerase dan ini kemudian digunakan sebagai protokol dalam pemanfaatan enzim
Kalin
Dihasilkan pada jaringan meristem. Memacu pertumbuhan organ tubuh tumbuhan
Jenisnya adalah:
Filokalin: memacu pertumbuhan daun
Kaulokalin: memacu pertumbuhan batang
Rhizokalin: memacu pertumbuhan akar
Anthokalin: memacu pertumbuhan bunga dan buah. Florigen adalah hormon yang
khusus merangsang pembentukan bunga.
C. PERTANYAAN DAN JAWABAN
1. Apa yang saudara ketahui tentang hormon dan zat pengatur tumbuh tanaman? Jawab:
Hormon adalah suatu senyawa yang diproduksi oleh bagian tertentu dari tubuh dan kemudian ditransportasikan ke bagian tubuh lainnya, tempat dia mengikat reseptor spesifik dan memicu respons pada sel ataupun jaringan yang dituju. Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan oleh beberapa golongan zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan. Sebagaimana pada hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli keberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa fitohormon tertentu (hormon endogen: dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen: diberikan dari luar sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh
( Plant Growth Regulator ).
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 berekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya. Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah membantu meningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat sintetis yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon alami. Aplikasi zat pengatur tumbuh dalam pertanian modern mencakup pengamanan hasil (seperti penggunaan cycocel untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap lingkungan yang kurang mendukung), memperbesar ukuran dan meningkatkan kualitas produk (misalnya dalam teknologi semangka tanpa biji: partenokarpi), dan menyeragamkan waktu berbunga (misalnya dalam aplikasi etilena untuk penyeragaman pembungaan tanaman buah musiman). Sejauh ini dikenal sejumlah golongan zat yang dianggap sebagai fitohormon, yaitu: Auksin Sitokinin Giberelin atau asam giberelat (GA)
Etilena Asam absisat (ABA) Asam jasmonat Steroid (brasinosteroid) Asam Salisilat Poliamina
Hormon
dapat
menyebabkan
pertumbuhan
dan
perkembangan
tumbuhan
dengan
mempengaruhi: Pembelahan sel Perpanjangan sel Diferensiasi sel.
ZPT (zat pengatur tumbuh) dibuat agar tanaman memacu pembentukan fitohormon (hormon tumbuhan) yang sudah ada di dalam tanaman atau menggantikan fungsi dan peran hormon bila tanaman kurang dapat memproduksi hormon dengan baik. Hormon yang berasal dari bahasa Yunani yaitu hormaein ini mempunyai arti: merangsang, membangkitkan atau mendorong timbulnya suatu aktivitas biokimia, sehingga fitohormon tanaman dapat didefinisikan sebagai senyawa organik tanaman yang bekerja aktif dalam jumlah sedikit, ditransportasikan ke seluruh bagian tanaman sehingga dapat mempengaruhi pertumbuhan atau proses-proses fisiologi tanaman.
2. Apa yang dimaksud dengan lintasan transduksi sinyal? Jawab:
Semua organisme, termasuk tumbuhan, mempunyai kemampuan untuk menerima sinyal eksternal spesifik dan sinyal internal spesifik, dan memberikan respon terhadap sinyal tersebut, dalam suatu cara, yang akan meningkatkan kelangsungan hidup, dan kesuksesan bereproduksi. Di dalam hal stimulus internal ataupun stimulus eksternal, untuk memperoleh respon fisiologis, beberapa sel tertentu di dalam organisme harus mempunyai reseptor yang tepat, yaitu suatu molekul yang sensitif terhadap stimulus dan dipengaruhi stimulus yang spesifik.
Pada waktu menerima suatu stimulus, suatu reseptor akan menginisiasi serentetan langkah biokimia yang spesifik, yaitu suatu lintasan transduksi sinyal, yang menggabungkan resepsi ataupun stimulus dengan respon suatu organisme.
Gambar 1 Tinjauan Model Umum Lintasan Transduksi Sinyal
Suatu hormon atau sinyal lainnya, yang mengikat ke reseptor khusus, menstimulasi sel untuk memproduksi mesenjer ke-2. Mesenjer ke-2 akan memicu berbagai respon dari sel terhadap sinyal asal. Pada diagram ini, reseptor tersebut terdapat pada permukaan sel yang dituju. Pada kasus lainnya, hormon memasuki sel dan mengikatkan diri ke reseptor khusus di dalam sel.
3. Apakah fototropisme dan pengakaran stek batang dipengaruhi oleh hormon? Jelaskan! Jawab:
Ya. Fototropisme
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 (respon) tanaman terhadap penyinaran dinamakan fototropisme . Terjadinya fototropisme 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 auksin-nya lebih tinggi dibanding dengan bagian tanaman yang tersinari.
Gambar 2 Percobaan Fototropisme yang Pertama
Perakaran stek batang
Secara umum, macam hormon atau zat pengatur tumbuh dapat dibagi dalam tiga kelompok penting yaitu: auksin, sitokinin dan giberalin. Untuk perakaran stek, hormon yang paling menentukan adalah dari kelompok auksin. Hormon ini secara alami sudah terdapat dalam tanaman, akan tetapi untuk lebih mempercepat proses perakaran stek maka perlu ditambahkan dalam jumlah dan konsentrasi tertentu untuk dapat merangsang perakaran. Auksin banyak tersusun di jaringan meristem di dalam ujung-ujung tanaman seperti: pucuk, kuncup bunga, tunas daun dan lain-lain. Perakaran yang timbul pada stek disebabkan oleh dorongan auksin yang berasal dari tunas dan daun. Tunas yang sehat pada batang adalah sumber auksin dan merupakan faktor penting dalam perakaran. Jumlah kadar auksin yang terdapat pada organ stek bervariasi. Pada stek yang memiliki kadar auksin lebih tinggi, lebih mampu menumbuhkan akar dan menghasilkan persen hidup stek lebih tinggi daripada stek yang memiliki kadar yang rendah. Sebagaimana diketahui bahwa auksin adalah jenis hormon penumbuh yang dibuat oleh tanaman dan berfungsi sebagai katalisator dalam metabolisme dan berperan sebagai penyebab perpanjangan sel. Ada beberapa macam hormon dari kelompok auksin ini, antara lain adalah: IAA ( Indole Acetic Acid ), NAA ( Napthalen Acetic Acid ), dan IBA ( Indole Butyric Acid ). Cara pemberian hormon untuk perakaran stek, misalnya dengan pasta lanolin, benuk larutan encer, bentuk larutan pekat, pemberian dengan tepung, dan penyemprotan. Dari caracara tersebut, pemberian dengan larutan encer dianggap cara yang paling efekif. Caranya dengan membuat larutan baku hormon memakai alkohol 95 persen, kemudian diencerkan
dengan air. Biasanya digunakan kepekatan 0,0005
−
0,01 persen, tergantung pada spesies
tanaman dan macam hormon yang digunakan kemudian pangkal stek dengan ukuran 2 cm direndam selama beberapa jam agar hormon dapat meresap. Faktor-faktor yang turut mempengaruhi keberhasilan pemberian hormon diantaranya adalah: Kondisi pohon induk, seperti umur, kesuburan dan bagian stek yang diambil Faktor dalam seperti rhizokalin dan zat makanan organik.
Penggunaan Hormon IBA (Indole Butyric Acid)
Zat-zat lain di luar tubuh tumbuhan ternyata mempunyai pengaruh yang sama seperti auksin dan IAA, zat-zat tersebut mempunyai susunan cicin yang mengandung ikatan rangkap sebagai inti, sedangkan cincin itu terdapat rangkaian yang mempunyai gugus karbosil. Hormon IBA adalah salah satu hormon yang termasuk dalam kelompok auksin. Selain dipakai untuk merangsang perakaran, hormon IBA juga mempunyai manfaat yang lain, seperti menambah daya kecambah, merangsang perkembangan buah, mencegah kerontokan, pendorong kegiatan kambium, dan lain-lain. IBA mempunyai sifat yang lebih baik dan efektif daripada IAA dan NAA. Dengan demikian IBA paling cocok untuk merangsang aktifitas perakaran, karena kandungan kimianya lebih stabil dan daya kerjanya lebih lama. IBA yang diberikan kepada stek berada ditempat pemberiannya, tetapi IAA biasanya mudah menyebar ke bagian lain sehingga menghambat perkembangan pertumbuhan pucuk, sedangkan NAA mempunyai kisaran (range) kepekatan yang sempit sehingga batas kepekatan yang meracuni dari zat ini sangat mendekati kepekatan optimum. Dengan semakin cepatnya pembentukan akar dari stek yang diberikan perlakuan hormon IBA semakin lebih baik sistem perakarannya sehingga air dan unsur-unsur hara dalam tanah yang diserap stek akan lebih banyak.
4. Mengapa karbohidrat dan protein tidak dikategorikan sebagai hormon? Jelaskan! Jawab:
Sukrosa tidak dipandang sebagai hormon, walaupun disintesis dan dipindahkan dalam tumbuhan, sebab zat itu menyebabkan pertumbuhan hanya pada konsentrasi cukup tinggi.
Hormon sering sudah efektif pada konsentrasi dalam mendekati 1 mikrometer, sedangkan gula, asam amino, asam organik, dan beberapa metabolit lainnya yang diperlukan bagi tumbuhan dan perkembangan biasanya terdapat pada konsentrasi 1 sampai 5 milimeter.
5. Apakah keberadaan hormon dibutuhkan tanaman? Jelaskan! Jawab:
Pada umumnya, hormon mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, dengan mempengaruhi: pembelahan sel, perpanjangan sel, dan diferensiasi sel. Beberapa hormon juga menengahi respon fisiologis berjangkau pendek dari tumbuhan terhadap stimulus lingkungan. Setiap hormon memiliki efek ganda, tergantung pada: tempat kegiatannya, konsentrasinya, dan stadia perkembangan tumbuhannya. Hormon tumbuhan diproduksi di dalam konsentrasi yang sangat rendah tetapi sejumlah kecil hormon dapat membuat efek yang sangat besar terhadap pertumbuhan dan perkembangan organ suatu tanaman. Setiap hormon dapat berperan dengan mengubah ekspresi gen, dengan mempengaruhi aktivitas enzim yang ada atau dengan mengubah sifat membran. Beberapa peran ini dapat mengalihkan metabolisme perkembangan sel yang menanggapi terhadap sejumlah kecil molekul hormon. Hormon yang diberikan dapat menyebabkan berbagai macam respon, jaringan yang berbeda akan memberikan respon yang berbeda terhadap zat kimia yang berbeda juga. Tetapi ada juga zat pengatur tumbuhn lain yang bersifat menghambat juga. Contoh: Lunurat → menghambat perkecambahan Batasin → menyebabkan dormansi Asam jasmonat → menghambat pertumbuhan beberapa bagian tumbuhan tertentu dan
mendorong penuaan daun.
6. Adakah auksin yang dapat berperan sebagai herbisida? Jelaskan! Jawab:
Auksin sintetis, seperti halnya 2,4-dinitrofenol (2,4-D), digunakan secara meluas sebagai herbisida tumbuhan. Pada Monocotyledoneae, seperti misalnya jagung dan rumput lainnya, dapat dengan cepat meng-nonaktifkan auksin sintetik ini, tetapi pada Dicotyledoneae tidak, bahkan mati karena terlalu banyak dosis hormonalnya. Menyemprot beberapa tumbuhan serealia ataupun padang rumput dengan 2,4-D, akan mengeliminir gulma berdaun lebar
seperti dandelion. Yang dimaksud dengan ZPT disini adalah 2,4-D, 2,4-S-T, IBA, NAA, dan lain lain. Penggunaan ZPT bila digunakan dengan konsentrasi rendah akan merangsang dan menggiatkan pertumbuhan tanaman, dan sebaliknya bila digunakan dalam jumlah besar atau konsentrasi tinggi akan menghambat pertumbuhan, bahkan dapat mematikan tanaman. Seir ing dengan kemajuan dan perkembangan teknologi di bidang pertanian, dan berdasarkan berbagai macam penelitian maka ditemukan aneka ragam ZPT yang dapat difungsikan sebagai herbisida untuk mematikan gulma atau tanaman pengganggu. ZPT dapat berubah fungsi menjadi racun bila dipakai melebihi kadar tertentu dan dari hasil penelitian menunjukkan bahwa banyak ZPT yang dapat digunakan sebagai herbisida. Lebih lanjut didapatkan pula bahwa, ZPT tertentu mempunyai sifat-sifat yang selektif sehingga gulma dapat dimatikan, tetapi tanaman pokok yang dibudidayakan tidak terganggu. Di era teknologi modern saat ini, ZPT yang banyak digunakan sebagai herbisida pemberantas gulma terutama adalah 2,4-D, 2,4,5-T, dan MCPA atau MCP.
Gambar 3 Perbedaan Susunan Kimia pada ZPT yang berbahan aktif 2,4-D, 2,4,5-T, dan MPCA
Selain itu, penggunaan herbisida lebih populer pada lahan sawah dibandingkan yang lain karena
mempunyai
beberapa
spesifikasi,
diantaranya
dapat
dipergunakan
untuk
mengendalikan gulma pada lahan sawah, tidak efektif untuk mengendalikan gulma jenis alang-alang namun sangat ampuh dalam membasmi gulma berdaun sempit.
7. Saat ini hormon sintetik atau ZPT sudah banyak digunakan untuk keperluan agribisnis. Sebutkan! Jawab:
Gambar 4 (Kiri: jenis herbisida yang hanya berfungsi sebagai herbisi da. Kanan: herbisida yang dapat difungsikan sebagai ZPT)
Saat ini diantara 2,4-D, 2,4,5-T, dan MCPA herbisida yang merupakan ZPT yang paling banyak digunakan adalah 2,4-D. Contoh lain: AERO-810 → perekat-perata-pembasah terutama bagi pestisida (insektisida, fungisida, dan
herbisida) PESTONA → formula pengendali organik bagi beberapa hama penting pada tanaman
pangan, hortikultura, dan tahunan, hasil ekstraksi dari berbagai bahan-bahan alami khusus. NATURAL PENTANA → pengendali hama yang efektif, efisien, dan ramah lingkungan,
yang
terbuat
dari
saripati
beberapa
tumbuhan
khusus
8. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi efektivitas ZPT! Jawab:
Faktor-faktor yang mempengaruhi efektivitas ZPT: Konsentrasi ZPT Tempat kegiatannya Stadia perkembangan tanamannya Jumlahnya Kecepatan transportasi
dengan
proses
alami.
