KAJIAN PENGARUH AUKSIN TERHADAP PERKECAMBAHAN BENIH DAN PERTUMBUHAN TANAMAN Zaki Ismail Fahmi (PBT Ahli Muda) Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan Surabaya I. Pendahuluan Perkembangan tanaman dipengaruhi oleh hormon, yaitu senyawasenyawa kimia yang disintesis pada suatu lokasi di dalam organisme, kemudian diangkut ke tempat lain untuk selanjutnya bekerja melalui suatu cara yang spesifik pada konsentrasi yang sangat rendah, untuk mengatur pertumbuhan, perkembangan dan metabolisme tanaman. Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa organik yang bukan termasuk unsur hara, yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung (promote), menghambat (inhibit) dan dapat merubah proses fisiologi tumbuhan. Sedangkan hormon tumbuh (plant hormon) adalah zat organik yang dihasilkan oleh tanaman yang dalam konsentrasi rendah dapat mengatur proses fisiologis. Bahan kajian tulisan ini berdasarkan studi literatur jurnal ilmiah, skripsi serta paparan pelatihan yang berhubungan dengan penggunaan zat pengatur tumbuh terutama auksin. Tujuan dari penulisan ini adalah untuk mengkaji pengaruh pemberian auksin terhadap perkecambahan benih dan pertumbuhan tanaman. II. Auksin 2.1. Auksin dan Jenisnya 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 benih 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 (Anonim 1, 2013). 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 Kajian Pengaruh Auksin Terhadap Perkecambahan dan Pertumbuhan Tanaman --------------------------------------- 1
gugus indol. Auksin sintetik memiliki struktur yang berbeda-beda (Anonim 2, 2013). Auksin disintesis di apeks tajuk dan ujung akar yang akan ditransportasikan melalui poros embrio. Auksin memiliki sifat mudah rusak jika terkena cahaya langsung (Riyadi, 2014). Beberapa auksin alami (organik) adalah Indole-3-Acetic Acid (IAA) dan Indole Butyric Acid (IBA), 4-kloro IAA, dan Phenylacetic acid (PAA). Auksin sintetik banyak macamnya, yang umum dikenal adalah Nephtaleine Acetic Acid (NAA), Asam Beta-Naftoksiasetat (BNOA), 2,4-Dichlorophenoxy Acetic Acid (2,4-D), dan Asam 4-Klorofenoksiasetat (4-CPA), 2-Methyl-4 Chlorophenoxy Acetic Acid (MCPA), 2,4,5-T dan 3,5,6-Trichloro Picolinic Acid (Picloram) (Gunawan, 1987 dan Riyadi, 2014). Tabel 1. Zat Pengatur Tumbuh yang Digunakan Secara Komersial Dalam Mikropropagasi Tanaman Zat Pengatur Tumbuh Singkatan Keterangan Indole-3-Acetic Acid IAA Auksin alami, tidak stabil Indole Butyric Acid IBA Stabil Nephtaleine Acetic Acid NAA Stabil 2,4-Dichlorophenoxy Acetic Acid 2,4-D Stabil kuat Sumber : Manurung (2007) Kusumo (1984) dalam Anonim 3, (2011) menyatakan bahwa IBA mempunyai sifat yang lebih baik dan efektif daripada IAA dan NAA, karena kandungan kimianya lebih stabil dan daya kerjanya lebih lama. IBA yang diberikan kepada setek tanaman akan stabil berada di lokasi pemberiannya, sedangkan IAA biasanya mudah menyebar ke bagian lain sehingga menghambat perkembangan pucuk, dan NAA mempunyai kisaran (range) yang sempit sehingga batas kepekatan yang meracuni dari zat ini sangat mendekati kepekatan optimum. 2.2. Fungsi Auksin Beberapa fungsi auksin pada tanaman sebagai berikut (Anonim 3. 2011 dan Riyadi, 2014) : a. Perkecambahan benih : auksin akan mematahkan dormansi benih dan akan merangsang proses perkecambahan benih. Perendaman benih dengan auksin akan menaikkan kuantitas hasil panen. b. Pembentukan akar : auksin akan memacu proses terbentuknya akar serta pertumbuhan akar dengan lebih baik. c. Mengurangi gugurnya buah sebelum waktunya. Kajian Pengaruh Auksin Terhadap Perkecambahan dan Pertumbuhan Tanaman --------------------------------------- 2
d. Mematahkan dominansi pucuk/apikal, yaitu suatu kondisi dimana pucuk tanaman atau akar tidak berkembang. e. Pemberian auksin pada bunga yang tidak diserbuki akan merangsang perkembangan buah tanpa biji. Hal ini disebut partenokarpi. Penelitian yang dilakukan Zimmerman dan Wilcoxon, (1953) dalam Anonim 3, (2011), menyebutkan bahwa dari berbagai penelitian yang telah dilakukan membuktikan bahwa auksin berperan dalam pembentukan akar adventif. Pemberian IBA sebagai salah satu jenis auksin terbukti mampu meningkatkan perakaran. Bahkan dari hasil yang diperoleh, diketahui bahwa IBA lebih efektif daripada IAA. Tetapi dibutuhkan konsentrasi yang tepat dalam penggunaannya agar diperoleh perakaran optimal. Fungsi hormon auksin dalam pertumbuhan 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. (Anonim 4, 2012). 2.3. Mekanisme Kerja Auksin Mekanisme kerja auksin adalah dengan menginisiasi pemanjangan sel dan juga memacu protein tertentu yang ada di membran plasma sel tumbuhan untuk memompa ion H + ke dinding sel. Ion H + mengaktifkan enzim tertentu sehingga memutuskan beberapa ikatan silang hidrogen rantai molekul selulosa penyusun dinding sel. Sel tumbuhan kemudian memanjang akibat air yang masuk secara osmosis. Auksin yang dikombinasikan dengan giberellin dapat memacu pertumbuhan jaringan pembuluh dan mendorong pembelahan sel ada kambium pembuluh sehingga mendukung pertumbuhan diameter batang (Anonim 5, 2013). Salah satu manfaat auksin (IBA) yaitu merangsang enzim yang berguna dalam mengaktifkan metabolisme sel yang salah satunya untuk mengambil oksigen. Oksigen diperlukan untuk proses oksidasi cadangan makanan yang terdapat dalam benih. Dengan demikian, hasil oksidasi dapat digunakan untuk pertumbuhan benih. Proses perkecambahan terjadi karena sel-sel embrional memiliki kemampuan membelah dan bertambah banyak. Kemampuan tersebut mengakibatkan benih tumbuh menjadi kecambah. Pertumbuhan akan terus berlanjut terutama pada bagian ujung batang dan akar pertumbuhan dapat berlangsung jika tersedia makanan yang digunakan untuk pembentukan akar dan mempertahankan sifat geotropisme. Setelah itu enzim yang terdapat pada benih akan aktif (Anonim 1, 2013). Kajian Pengaruh Auksin Terhadap Perkecambahan dan Pertumbuhan Tanaman --------------------------------------- 3
Auksin disintesis di pucuk batang dekat meristem pucuk, jaringan muda (misal daun muda) dan terutama bergerak arah ke bawah batang (polar), sehingga terjadi perbedaan kadar auksin di pucuk batang dan di akar. Aktivitasnya meliputi perangsangan dan penghambatan pertumbuhan, tergantung pada konsentrasi auksinnya. Jaringan yang berbeda memberikan respon yang berbeda pula terhadap kadar auksin yang dapat merangsang atau menghambat pertumbuhan tanaman (Anonim 3, 2011). III. Aplikasi Auksin Pada Bidang Pertanian Berikut beberapa contoh penggunaan auksin untuk kultur invitro dan perbanyakan vegetatif tanaman perkebunan : Menururt hasil penelitian Mahadi (2011), pada pematahan dormansi benih kenerak (Goniothalamus umbrosus) pada kultur invitro menggunakan hormon 2,4-D diperoleh hasil bahwa konsentrasi terbaik untuk merangsang perkecambahan benih kenerak dengan konsentrasi 0,5 mg/l 2,4-D dengan prosentase perkecambahan sebesar 66,6 %. Pada penelitian tanaman buah makasar, pemberian auksin 2,4-D dan sitokinin BAP dengan berbagai taraf konsentrasi memberikan respon yang berbeda terhadap pertumbuhan eskplan benih buah makasar. Kalus terbentuk pada semua media perlakuan kecuali media MS0 (kontrol). Eksplan pada media yang mengandung 2,4-D terinduksi seluruhnya menjadi kalus sedangkan pada media yang mengandung BAP, kalus terbentuk pada calon akar (radikula). Semakin tinggi konsentrasi BAP ataupun 2,4-D maka semakin tinggi pula prosentase pembentukan kalus (Manurung, 2007). Penggunaan ZPT untuk merangsang perakaran pada setek batang ada dua cara yaitu pertama memberikan bagian setek dengan cara mencelupkan atau merendamnya (cara basah) dan kedua dengan mengolesi bagian dasar setek dengan bubuk ZPT (cara kering). Perlakuan basah memudahkan setek menyerap zat dalam ZPT. Tinggi rendahnya hasil dari penggunaan ZPT tergantung pada beberapa faktor, salah satunya diantaranya adalah lamanya setek direndam dalam larutan. Semakin lama setek berada dalam larutan semakin meningkat larutan dalam setek (Panjaitan, 2000). Lama perendaman setek batang harus disesuaikan dengan konsentrasi larutan yang digunakan. Pada konsentrasi 1.000 ppm dilakukan perendaman selama 1-2 jam, tetapi pada konsentrasi yang lebih rendah 50 ppm dibutuhkan waktu selama 10-24 jam. Lamanya perendaman setek dalam larutan ZPT bertujuan agar penyerapan ZPT berlangsung dengan baik. Perendaman juga dilakukan ditempat yang teduh dan lembab agar Kajian Pengaruh Auksin Terhadap Perkecambahan dan Pertumbuhan Tanaman --------------------------------------- 4
penyerapan ZPT yang diberikan berjalan teratur tidak fluktuatif karena pengaruh lingkungan (Panjaitan, 2000). Pemberian IBA pada tanaman jarak pagar berpengaruh nyata terhadap saat kemunculan tunas, panjang tunas, panjang akar, jumlah daun, luas daun dan berat brangkasan segar sehingga dapat dikatakan IBA dapat meningkatkan pertumbuhan setek jarak pagar. Peningkatan konsentrasi IBA sampai batas tertentu (100 ppm) berkorelasi positif terhadap pertumbuhan setek jarak pagar (Sudarmi, 2008). Pada penelitian lain, penggunaan ZPT NAA pada tanaman jarak pagar menunjukkan hasil, konsentrasi NAA mempengaruhi pertumbuhan tinggi tanaman, diameter kanopi dan jumlah cabang serta produksi jumlah buah, bobot 100 biji dan kadar minyak tanaman jarak pagar. Pemberian NAA mampu meningkatkan jumlah buah terpanen dan bobot 100 biji masingmasing sebesar 26,64 dan 5,07 % dan menurunkan kadar minyak sebesar 3,05 % dari kontrol. Konsentrasi 1000 ppm NAA mampu meningkatkan 100 biji masing-masing sebesar 35,09 dan 2,99 % dan menurunkan kadar minyak sebesar 3,58 % (Nurnasari dan Jumali, 2012). Hasil penelitian Karo (2004) dalam Marzuki et al., (2008) menunjukkan bahwa konsentrasi optimum IBA yang digunakan untuk pertumbuhan setek gambir terbaik berkisar 112,5 ppm. Jumlah akar setek terbanyak serta bobot basah akar tertinggi untuk setek muda dan sedang diperoleh pada konsentrasi IBA 150 ppm yang direndam selama 12 jam. IV. Penutup Beradasarkan uraian di atas, auksin berperan penting dalam perkecambahan benih dan pertumbuhan tanaman. Auksin dapat bekerja sendiri atau berkombinasi dengan hormon lain, dapat merangsang atau menghambat berbagai peristiwa yang berbeda, dari mulai peristiwa reaksi enzim secara individual sampai pembelahan sel dan pembentukan organ. Respon tanaman terhadap zat pengatur tumbuh sangat ditentukan oleh jenis tanaman, fase pertumbuhan tanaman, jenis zat pengatur tumbuh, konsentrasi zat pengatur tumbuh dan cara aplikasi. Untuk itu perlu dikaji penggunaan jenis dan konsentrasi zat pengatur tumbuh yang paling efektif dalam merangsang perkecambahan dan pertumbuhan tanaman. Perlu diperhatikan bahwa ZPT auksin memiliki sifat mudah rusak oleh cahaya matahari secara langsung sehingga harus lebih hati-hati dalam aplikasi dan penyimpanannya. Kajian Pengaruh Auksin Terhadap Perkecambahan dan Pertumbuhan Tanaman --------------------------------------- 5
DAFTAR PUSTAKA Anonim 1. 2013. Hormon Tumbuhan (Auksin, Giberelin, Sitokinin, Etilen, Asam Absisat). http://zonabawah.blogspot.com. Diakses Pada Tanggal 6 Juli 2014. Anonim 2. 2013 http://id.answers.yahoo.com. Apa Fungsi Auksin, Sitokinin, Giberelin, Etilen, Asam Absisat? Diakses Pada Tanggal 12 Juni 2014. Anonim 3. 2011. Pengaruh dan Fungsi Hormon. http://henvikaekaade.blogspot.com. Diakses Pada Tanggal 9 Agustus 2014. Anonim 4. 2012. Hormon Tumbuhan atau ZPT (Zat Pengatur Tumbuh). http://tanijogonegoro.com. Diakses Pada Tanggal 12 Juni 2014. Anonim 5. 2013. Auksin. http://id.m.wikipedia.org/wiki/auksin. Diakses Pada Tanggal 8 Agustus 2014. Gunawan, L. W. 1987. Pengenalan Teknik In Vitro. Skripsi. Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman, Pusat Antar Universitas Bioteknologi IPB. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Bogor. Mahadi, I. 2011. Pematahan Dormansi Biji Kenerak (Goniothalamus umbrosus) Menggunakan Hormon 2,4-D dan BAP Secara Mikropropagasi. Buletin Sagu, Maret 2011 Vol. 10 No.1 : 20-23. Manurung, L. Y. S. 2007. Pengaruh Auksin (2,4-D) dan Sitokinin (BAP) Dalam Kultur In Vitro Buah Makasar (Brucea javanica L. Merr.). Skripsi. Departemen Konservasi Sumber Daya Hutan dan Ekowisata. Fakultas Kehutanan. IPB. Nurnasari, E dan Djumali. 2012. Respon Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Terhadap Lima Dosis Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) Asam Naftalen Asetat (NAA). Agrovigor Volume 5 No. 1 Maret 2012. Riyadi, I. 2014. Media Tumbuh : Penggunaan Zat Pengatur Tumbuh dan Bahan-bahan Lain. Materi disampaikan pada Pelatihan Kultur Jaringan Tanaman Perkebunan. BPBPI Bogor 19 23 Mei 2014. Sudarmi. 2008. Kajian Konsentrasi IBA Terhadap Pertumbuhan Setek Jarak Pagar (Jatropa curcas L.). Eksakta. Majalah Pengetahuan dan Media Pendidikan. Volume XXXIII No.3/17/2008. Kajian Pengaruh Auksin Terhadap Perkecambahan dan Pertumbuhan Tanaman --------------------------------------- 6