Zat Pengatur Tumbuh

Zat pengatur tumbuh berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman bagi kelangsungan hidupnya. Tanpa adanya zat pengatur tumbuh berarti tidak ada pertumbuhan. Zat pengatur tumbuh pada tanaman (plant regulator) didefinisikan sebagai senyawa organik bukan hara (nutrient), yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung (promote), menghambat (inhibitor), dan mengubah proses fisiologi tumbuhan.

Zat pengatur tumbuh disebut juga dengan hormon tumbuh (plant hormone). Zat pengatur tumbuh didefinisikan sebagai zat organik yang dihasilkan oleh tanaman dan dalam konsentrasi rendah dapat mengatur proses fisiologis. Ada 5 penggolongan zat pengatur tumbuh dalam tanaman yaitu; auksin, giberelin, sitokinin atau zeatin, ethylene, dan inhibitor. Kelima jenis hormon ini memiliki ciri, efek dan fungsi yang berbeda terhadap proses fisiologi tanaman.

a.  Auksin

Auksin adalah hormon tumbuh yang tidak terlepas dari proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman (plant growth and development). Auksin berasal dari bahasa Yunani yaitu auxein yang berarti meningkatkan. Para peneliti menemukan pertumbuhan tidak akan terjadi tanpa adanya auksin. Para peneliti juga menemukan salah satu jenis auksin yang sangat besar peranannya yaitu indole acetic acid (IAA). Indole acetic acid merupakan jenis auksin yang pertama ditemukan oleh seorang mahasiswa pascasarjana di Belanda pada tahun 1926.

Indole acetic acid berfungsi sebagai hormon pengembangan sel yang struktur kimianya menyerupai asam amino triptopan. Penelitian menunjukkan pada tanaman yang diberi IAA pertumbuhannya akan cepat. Selain itu, studi menunjukkan auksin dapat menaikkan tekanan osmosis, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air, mengurangi tekanan di dinding sel, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan plastisitas, dan pengembangan dinding sel. Kesemuanya ini merupakan penunjang dalam perkembangan tanaman.

Auksin dapat mempercepat pembentukan dan perpanjangan batang serta daun. Auksin juga berperan dalam perpanjangan dan pertumbuhan awal akar. Sementara itu, IAA berguna dalam peningkatan jumlah akar serabut. Indole acetic acid berfungsi untuk memacu pertumbuhan akar pada stek tanaman dan sering digunakan dalam pembibitan tanaman dengan stek. Selain itu, IAA juga berfungsi untuk mempercepat perkembangan ukuran buah dan pertumbuhan kuncup baru. Dengan pemberian hormon ini pertumbuhan anggur, stroberi, dan jeruk lebih cepat 60 hari dibandingkan dengan fase normalnya (120 hari).

b.  Giberelin(GA3)

Giberelin adalah salah satu jenis hormon tumbuh yang ditemukan oleh seorang berkebangsaan Jepang pada tahun 1930. Hormon ini ditemukan ketika dia melakukan penelitian mengenai gangguan pada tanaman padi. Padi yang diteliti memiliki batang yang tidak kuat menahan dirinya sendiri karena ukurannya terlalu panjang dibandingkan dengan  panjang batang padi normal. Penyebab kondisi ini adalah jamur Gibberella fujikuroi. Giberelin adalah senyawa aktif yang yang diambil dari jamur gibberella fujikuroi tersebut. Isolasi giberelin dari jamur Gibberella fujikuroi jika disemprotkan ke tanaman lain akan membantu proses pertumbuhan. Giberelin ditemukan bersamaan dengan IAA. Pada saat ini telah diketahui giberelin juga terdapat pada tanaman angiospermae, gimnospermae, paku-pakuan, lumut dan beberapa jenis ganggang dan bakteri.

Berikut ini beberapa fungsi atau manfaat giberelin:

1. Mengatasi Genetic Dwarfism (Kekerdilan Akibat Mutasi)

Giberelin adalah hormon pertumbuhan yang mampu merangsang pertumbuhan seluruh bagian tumbuhan secara sinergis baik bagian batang, akar, maupun daun. Di dunia pertanian, manfaat giberelin yang penting adalah mengatasi genetic dwarfism (kekerdilan) tanaman. Genetic dwarfism adalah suatu gejala kekerdilan yang disebabkan adanya mutasi. Dengan pemberian giberelin, tanaman yang tadinya tumbuh kerdil bisa menjadi normal. Hasil penelitian menunjukkan pemberian gibberellic acid pada tanaman kacang menyebabkan tanaman yang kerdil menjadi tinggi.

2. Membuat Buah Tanpa Biji

Pemberian giberelin bermanfaat dalam proses parthenocarpy dan fruit set. Parthenocarpy adalah proses tidak terdapatnya biji dalam buah. Karena itu pemberian giberelin bermanfaat dalam proses rekayasa untuk memperoleh buah yang tidak berbiji. Pemberian giberelin juga bermanfaat untuk meningkatkan jumlah tandan buah (fruit set) dan meningkatkan hasil buah. Pemberian giberelin juga bisa menyebabkan buah yang telah dipanen tidak cepat busuk, sehingga lebih tahan lama.

3. Mempercepat Proses Pertumbuhan

Pemberian giberelin pada fase perkecambahan (germination) sangat menguntungkan. Giberelin membantu proses enzimatik untuk mengubah pati menjadi gula yang selanjutnya ditranslokasikan ke embrio. Gula akan digunakan sebagai sumber energi untuk pertumbuhan, sehingga pertumbuhan berlangsung cepat. Pemberian GA3 dapat meningkatkan aktivitas cambium dan perkembangan xylem sehingga aktivitas pertumbuhan dapat berjalan dengan lancar dan cepat.

Pemberian geberellin pada tanaman kacang-kacangan akan memacu pertumbuhan dan mempercepat perambatan. Begitu juga pada tanaman semangka, mentimun air dan mentimun yang disemprot giberelin, perpanjangan batangnya sangat cepat.

4. Mempercepat Proses Pembungaan

Giberelin berfungsi untuk mempercepat proses pembungaan. Giberelin dapat memenuhi kebutuhan bunga beberapa jenis tanaman pada musim dingin ketika fotosintesis kurang dan memacu tanaman agar berbunga lebih awal.

Giberelin merupakan salah satu faktor penting yang berperan dalam memacu pertumbuhan bunga. Manfaat lain giberelin adalah memacu pengangkutan makanan dan mineral dalam sel penyimpanan pada biji sehingga bibit tanaman yang baru ditanam akan lebih cepat tumbuh.

Penyemprotan giberelin pada kubis bisa mengakibatkan kubis tumbuh hingga 2 meter dan berbunga. Sementara itu, tumbuhan yang tidak disemprot giberelin tetap pendek dan tidak berbunga.

5. Meningkatkan Produktifitas

Di Amerika Serikat, perkebunan anggur telah menggunakan giberelin untuk meningkatkan kerenyahan dan ukuran anggur. Di hawai giberelin digunakan untuk meningkatkan produksi tebu dan gula. Tanaman seledri yang disemprot giberelin akan bertambah panjang, produksinya meningkat dan bertambah renyah.

Penggunaan giberelin pada tanaman anggur menyebabkan buah anggur tahan terhadap infeksi cendawan. Penyemprotan pada tanaman anggur dilakukan sejak tanaman berbunga dan pada fase pembentukan rangkaian buah. Penyemprotan giberelin pada buah dan daun jeruk nevel bisa mencegah timbulnya gangguan pada kulit buah dan menjaga kulit tetap kencang selama penyimpanan. Karena itu giberelin dapat menyebabkan tanaman tahan terhadap penyakit.

c.  Sitokinin (Zeatin)

Sitokinin adalah salah satu zat pengatur tumbuh yang ditemukan pada tanaman. Sitokinin pertama ditemukan dalam kultur jaringan batang tembakau yang ditumbuhkan pada medium sintetis. Kemudian sitokinin juga ditemukan dalam air kelapa dan endosperma cair jagung (Zea Mays) nama lain dari sitokinin adalah zeatin.

Sitokinin berfungsi untuk memacu pembelahan sel (cell division) dan pembentukan organ. Sitokinin dapat menunda penuaan berbagai jenis tanaman, sehingga bisa digunakan untuk memperpanjang umur panen tanaman. Pada daun-daun yang tua dan menguning, sitokinin menyebabkan daun menjadi hijau kembali.

Dalam struktur reproduksi, sitokinin berfungsi untuk mempertahankan hidup tumbuhan dengan memacu pergerakan gula, asam amino, dan berbagai hara dari daun dewasa menuju bunga dan buah. Pada tanaman bunga seperti mawar dan anyelir penambahan kensentrasi sitokinin ketika bunga mulai tua dapat menghambat penuaan.

Pada tanaman sayuran seperti kubis, penambahan sitokinin dapat meningkatkan daya simpannya. Sitokinin juga dapat memacu sel-sel muda untuk meningkatkan daya tampung mineral yang diangkut oleh floem dan memacu perkembangan kuncup samping tumbuhan dikotil. Sitokinin juga berfungsi untuk memacu pembesaran sel kotiledon dan daun tumbuhan dikotil. Kotiledon ini akan menjadi organ fotosintesis yang bagus. Fungsi sitokinin yang penting adalah memacu perkembangan etioplas menjadi kloroplas dan meningkatkan laju pembentukan klorofil. Akibatnya, laju fotosintesis akan meningkat. Sama halnya dengan giberelin dan auksin, sitokinin juga telah beredar di pasaran secara komersial. Salah satu jenisnya adalah benziladenin.

Bersama dengan auksin, sitokinin berfungsi dalam pertumbuhan sel meristem dan mempengaruhi perkembangan kuncup, batang dan daun. Perpaduan antara sitokinin dan IAA dapat mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan tumor mahkota pada tanaman dikotil dan gimnospermae.

d.  Ethylene

Ethylene berperan dalam proses pematangan  buah. Dalam fisiologi tanaman, ethylene berfungsi untuk mendukung respirasi, menghambat perpanjangan buah, menstimulasi perkecambahan, mendukung terbentuknya bulu-bulu akar, mendukung proses pembungaan pada nanas dan menghambat transformasi auksin.

e.  Inhibitor

Berbeda dengan hormon lainnya, inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan tanaman. Hormon ini sering ditemukan pada proses perkecambahan, pertumbuhan pucuk atau dalam fase dormansi. Dalam tanaman inhibitor menyebar di sertiap organ tanaman. Penyebaran ini tergantung dari jenis inhibitor itu sendiri. Pada saat ini inhibitor telah banyak dibuat dengan cara kimia. Inhibitor buatan sering digunakan untuk mencegah pertunasan pada umbi kentang dan bawang. Inhibitor berlawanan perannya dengan giberelin karena justru mengambat pertumbuhan batang.

Di alam, semua hormon tersebut ditemukan tidak menyendiri, tetapi bekerja bersama dengan hormon lain. Hal ini merupakan sifat dari unsur yang berinteraksi satu dengan lainnya, sehingga merupakan satu system. Zat pengatur tumbuh auksin (IAA), giberelin dan sitokinin (zeatin) tidak bekerja sendiri. Ketiga hormon tersebut bekerja secara berinteraksi. Dengan interaksi ketiga hormon ini akan menyebabkan pertumbuhan yang seimbang sesuai dengan yang diharapkan.

Read More

Mikroorganisme Tanah dan Fungsinya

Mikroorganisme tanah merupakan salah satu faktor utama yang mempengaruhi kesuburan tanah. Sebagian besar pertumbuhan tanaman tidak terlepas dari mikroorganisme tanah. Berpuluh-puluh tahun lamanya (hampir 100 tahun), manusia telah menggunakan pupuk kimia untuk memenuhi nutrisi tanaman. Salah satu pupuk kimia yang telah lama digunakan adalah NPK. Penggunaan pupuk NPK terbukti dapat menyebabkan mikroorganisme tanah musnah.

Mikroorganisme dapat hidup jika di dalam tanah terdapat asam amino. Asam amino ini berasal dari protein yang diuraikan oleh bakteri dalam tanah sehingga menjadi asam amino. Keseluruhan asam amino yang terkenal di dunia ada 20 jenis. Setelah diteliti ternyata pada tanaman yang subur, termasuk sayuran selalu ada mikroorganisme dibagian akarnya. Mikroorganisme tersebut diantaranya pseudomonas putida dan pseudomonas fluorescent. Keberadaan 2 mikroorganisme ini mutlak harus ada. Pada tanaman yang tidak sehat tidak dijumpai mikroorganisme ini.

Tanaman bisa tumbuh dengan baik jika mempunyai hubungan simbiosis mutualisme dengan mikroorganisme. Adanya hubungan ini, tanaman bisa memperoleh keuntungan dari mikroorganisme. Namun perlu diingat, tidak semua mikroorganisme bermanfaat. Ada mikroorganisme yang merugikan, seperti fusarium.

Fungsi lain mikroorganisme dalam tanah adalah menguraikan bahan kimia yang sulit diserap menjadi bentuk yang mudah diserap tanaman. Mikroorganisme ternyata mengeluarkan suatu jenis zat yang berfungsi untuk memperlancar penyaluran hara dan air dari akar ke daun. Zat yang dikeluarkan mikroorganisme ini dapat membantu penyebaran air dan nutrisi di seluruh permukaan daun. Keadaan ini akan meningkatkan produksi tanaman karena penyaluran air dan nutrisi ke permukaan daun berjalan lancar.

Berikut ini beberapa mikroorganisme tanah yang bermanfaat bagi tanaman:

a.  Pseudomonas

Pseudomonas berfungsi untuk melarutkan fosfat dari bentuk yang tidak bisa diserap tanaman menjadi bentuk yang mudah diserap tanaman. Selain itu pseudomonas dapat membantu proses dekomposisi. Pseudomonas menghasilkan enzim pengurai yang disebut dengan lignin.

b.  Mikoriza

Mikoriza bersimbiosis mutualisme dengan tanaman. Secara tidak langsung, mikoriza dapat membantu meningkatkan produksi tanaman. Mikoriza adalah jenis cendawan yang bersimbiosis pada korteks akar tanaman. Mikoriza berfungsi membantu penyerapan unsur hara tanah oleh tanaman. Penelitian menunjukkan adanya mikoriza dapat meningkatkan penyerapan unsur P sebesar 25%. Selain itu mikoriza berfungsi untuk menghasilkan hormon dan zat pengatur tumbuh seperti auksin, sitokinin dan giberelin.

Fungsi lain mikoriza adalah menghasilkan zat antibiotik yang melindungi tanaman dari pathogen akar. Mikoriza juga bisa merangsang aktivitas mikroorganisme tanah yang menguntungkan dan memperbaiki struktur dan agregasi tanah. Selain itu mikoriza berfungsi untuk membangun tanaman agar lebih tahan terhadap kekeringan.

c.  Rhizobium

Rhizobium merupakan simbiosis mutualisme bakteri dengan akar tanaman terutama tanaman kacang-kacangan. Bakteri ini bersimbiosis pada serabut akar dan kulit akar halus. Fungsinya adalah untuk menambat atau mengikat nitrogen bebas dari udara. Nitrogen yang diikat akan dimanfaatkan oleh tumbuhan inangnya untuk pertumbuhan. Penelitian menunjukkan pada kondisi optimal, rhizobium bisa menambat nitrogen sebesar 150 Kg/Ha.

d.  Azotobakter

Azotobakter juga merupakan bakteri yang bersimbiosis mutualisme dengan akar tanaman. Sama halnya dengan rhizobium, bakteri ini berfungsi untuk mengikat nitrogen bebas dari udara. Azotobakter berjasa dalam menyediakan nitrogen untuk kebutuhan tanaman.

e.  Lactobacillus

Lactobacillus berfungsi untuk membantu proses fermentasi bahan organik menjadi senyawa-senyawa asam laktat yang dapat diserap tanaman.

f.   Actinomycetes dan Streptomyces

Actinomycetes dan Streptomyces berfungsi menghasilkan senyawa antibiotic yang bersifat toksik terhadap patogen atau penyakit tanaman.

Read More

Pengertian Pupuk Organik Dan Pupuk Hayati

Pengertian Pupuk organik adalah pupuk yang terbuat dari sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman atau hewan yang diolah melalui proses rekayasa. Pupuk Organik dapat berbentuk padat ataupun cair dimana Fungsi Pupuk organik adalah untuk digunakan mensuplai bahan organik yang dibutuhkan tanah untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi.
Pengertian tersebut menunjukkan bahwa pupuk organik lebih dititik beratkan pada kandungan C-organik atau bahan organik daripada kadar haranya, dimana nilai C-organik itulah yang menjadi pembeda dengan pupuk anorganik (sintetis).
Sumber bahan organik yang dapat digunakan pupuk adalah berupa kompos, pupuk hijau, pupuk kandang, sisa panen (jerami, brangkasan, tongkol jagung, bagas tebu, dan sabut kelapa), limbah ternak, limbah industri yang menggunakan bahan pertanian, dan limbah kota. Kompos merupakan produk pembusukan dari limbah tanaman dan hewan hasil perombakan oleh fungi, aktinomiset, dan cacing tanah. Pupuk hijau merupakan keseluruhan tanaman hijau maupun hanya bagian dari tanaman seperti sisa batang dan tunggul akar setelah bagian atas tanaman yang hijau digunakan sebagai pakan ternak. Sebagai contoh pupuk hijau ini adalah sisa–sisa tanaman, kacang-kacangan, dan tanaman paku air Azolla. Pupuk kandang merupakan kotoran ternak. Limbah ternak merupakan limbah dari rumah potong berupa tulang-tulang, darah, dan sebagainya. Limbah industri yang menggunakan bahan pertanian merupakan limbah berasal dari limbah pabrik gula, limbah pengolahan kelapa sawit, penggilingan padi, limbah bumbu masak, dan sebagainya. Untuk cara pembuatan pupuk organic ada di
Limbah kota yang dapat menjadi kompos berupa sampah kota yang berasal dari tanaman, setelah dipisah dari bahan-bahan yang tidak dapat dirombak misalnya plastik, kertas, botol, dan kertas.
Istilah pupuk hayati digunakan sebagai nama kolektif untuk semua kelompok fungsional mikroba tanah yang dapat berfungsi sebagai penyedia hara dalam tanah, sehingga dapat tersedia bagi tanaman.
Pemakaian istilah ini relatif baru dibandingkan dengan saat penggunaan salah satu jenis pupuk hayati komersial pertama di dunia yaitu inokulan Rhizobium yang sudah lebih dari 100 tahun yang lalu. Pupuk hayati dapat didefinisikan sebagai inokulan berbahan aktif organisme hidup yang berfungsi untuk menambat hara tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah bagi tanaman.
Memfasilitasi tersedianya hara ini dapat berlangsung melalui peningkatan akses tanaman terhadap hara misalnya oleh cendawan mikoriza arbuskuler, pelarutan oleh mikroba pelarut fosfat, maupun perombakan oleh fungi, aktinomiset atau cacing tanah. Penyediaan hara ini berlangsung melalui hubungan simbiotis atau nonsimbiotis. Secara simbiosis berlangsung dengan kelompok tanaman tertentu atau dengan kebanyakan tanaman, sedangkan nonsimbiotis berlangsung melalui penyerapan hara hasil pelarutan oleh kelompok mikroba pelarut fosfat, dan hasil perombakan bahan organik oleh kelompok organisme perombak. Kelompok mikroba simbiotis ini terutama meliputi bakteri bintil akar dan cendawan mikoriza. Penambatan N secara simbiotis dengan tanaman kehutanan yang bukan legum oleh aktinomisetes genus Frankia di luar cakupan buku ini. Kelompok cendawan mikoriza yang tergolong ektomikoriza juga di luar cakupan baku ini, karena kelompok ini hanya bersimbiosis dengan berbagai tanaman kehutanan. Kelompok endomikoriza yang akan dicakup dalam buku ini juga hanya cendawan mikoriza vesikulerabuskuler, yang banyak mengkolonisasi tanaman-tanaman pertanian.
Kelompok organisme perombak bahan organik tidak hanya mikrofauna tetapi ada juga makrofauna (cacing tanah). Pembuatan vermikompos melibatkan cacing tanah untuk merombak berbagai limbah seperti limbah pertanian, limbah dapur, limbah pasar, limbah ternak, dan limbah industri yang berbasis pertanian. Kelompok organisme perombak ini dikelompokkan sebagai bioaktivator perombak bahan organik.
Sejumlah bakteri penyedia hara yang hidup pada rhizosfir akar (rhizobakteri) disebut sebagai rhizobakteri pemacu  tanaman (plant growthpromoting rhizobacteria=PGPR). Kelompok ini mempunyai peranan yaitu :

1. menambat N₂ juga
2. Menghasilkan hormon tumbuh (seperti IAA, giberelin, sitokinin, etilen, dan lain-lain)
3. Menekan penyakit tanaman asal tanah dengan memproduksi siderofor glukanase, kitinase, sianida dan
4. Melarutkan P dan hara lainnya Sebenarnya tidak hanya kelompok ini yang memiliki peranan ganda (multifungsi) tetapi juga kelompok mikroba lain seperti cendawan mikoriza. Cendawan ini selain dapat meningkatkan serapan hara, juga dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit terbawa tanah, meningkatkan toleransi tanaman terhadap kekeringan, menstabilkan agregat tanah, dan sebagainya, tetapi berdasarkan hasil-hasil penelitian yang ada peranan sebagai penyedia hara lebih menonjol daripada peranan-peranan lain.

Pertanyaan yang mungkin timbul , apakah multifungsi suatu mikroba tertentu apabila digunakan sebagai inokulan dapat terjadi secara bersamaan, sehingga tanaman yang diinokulasi dapat memperoleh manfaat multifungsi mikroba tersebut. Kebanyakan kesimpulan tersebut berasal dari penelitian-penelitian terpisah, misalnya pengaruh terhadap serapan hara pada suatu percobaan, dan pengaruh terhadap toleransi kekeringan pada percobaan lain. Mungkin sekali fungsi-fungsi tersebut hanya dimiliki spesies tertentu pada suatu kelompok fungsional tertentu, atau mungkin juga fungsi-fungsi ini hanya dimiliki oleh strain atau strain-strain tertentu dalam suatu spesies, atau kondisi lingkungan dimana tanaman tersebut tumbuh.
Subha Rao (1982) menganggap sebenarnya pemakaian inokulan mikroba lebih tepat dari istilah pupuk hayati. Ia sendiri mendefinisikan pupuk hayati sebagai preparasi yang mengandung sel-sel dari strain-strain efektif mikroba penambat nitrogen, pelarut fosfat atau selulolitik yang digunakan pada biji, tanah atau tempat pengomposan dengan tujuan meningkatkan jumlah mikroba tersebut dan mempercepat proses mikrobial tertentu untuk menambah banyak ketersediaan hara dalam bentuk tersedia yang dapat diasimilasi tanaman.

Read More