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.