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.
Di sisi 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.
Pupuk daun dan tanaman organik cair (PDTO) produksi Bioorganik BMC, mengandung hormon auksin, giberelin dan sitokinin.
