PENERAPAN ILMU KIMIA DALAM HORMON PERTUMBUHAN TANAMAN(Laporan Kimia Dasar)

Oleh :Kelompok 3Wahyu Kurniawan 1314121186Warisman 1314121187Wahyu Ari Saputra 13141211Triseno 13141211Widya Ayu 1314121188Vina Oktavia 1314121184Tika Aprilia 13141211Umi Mahmudah 13141211Tri Lestari 13141211

JURUSAN AGROTEKNOLOGIFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG2013

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pembangunan pertanian di Indonesia saat ini sangat terbelakang, hal ini disebabkan karena kurangnya pengetahuan para petani tentang ilmu pertanian. Para petani hendaknya mengetahui lebih dalam tentang ilmu pertanian itu sendiri untuk mengembangkan usaha pertanian mereka, yang kemudian hal ini dapat menunjang perekonomian para petani dan juga Indonesia.

Petani tidak hanya mengetahui tentang ilmu pertanian saja, akan tetapi hendaknya para petani mengetahui ilmu-ilmu lain yang berkaitan erat dengan perkembangan pertanian. Ada banyak ilmu yang dapat menunjang pertanian, salah satunya adalah ilmu kimia dan selanjutnya harus dilakukan dengan penerapan teknologi baru seperti bioteknologi dan penggunaan zat pengatur tumbuh. Zat pengatur tumbuh tanaman itu berupa hormon. Sesuai dengan keadaan pertanian Indonesia saat ini, maka pengetahuan petani akan hormon-hormon pertumbuhan tanaman sangat dibutuhkan dalam rangka menunjang pembangunan pertanian yang tangguh dan berkelanjutan.

B. Tujuan Adapun tujuan dalam pembuatan laporan ini adalah :1. Untuk mengetahui penerapan ilmu kimia dalam pertanian2. Untuk mengetahui peran ilmu kimia dalam hormon pertumbuhan tanaman 3. Untuk mengetahui pentingnya hormon bagi tanaman demi menunjang pertumbuhan pertanian yang berkelanjutan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Giberelin golongan ini merupakan golongan yang secara struktur paling bermiripan, dan diberi nama dengan nomor urut penemuan atau pembuatannya. Senyawa pertama yang ditemukan memiliki efek fisiologi adalah GA3 (asam giberelat 3). Giberelin (GA) merupakan hormon yang dapat ditemukan pada hampir semua siklus hidup tanaman. Hormon ini mempengaruhi perkecambahan biji, perpanjangan batang, induksi bunga, pengembangan anter, perkembangan biji dan pertumbuhan pericarp. Selain itu, hormon ini juga berperan dalam respon menanggapi rangsangan berkaitan dengan mekanisme biosntesis GA. Giberelin pada tumbuhan dapat ditemukan dalam dua fase utama yaitu giberelin aktif (GA Bioaktif) dan giberelin nonaktif. Giberelin yang aktif secara biologis (GA bioaktif) mengontrol beragam aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman, termasuk perkecambahan biji, perpanjangan batang, pembesaran daun dan bunga serta pengembangan benih. Hingga tahun 2008 terdapat lebih lebih dari seratus GA telah diidentifikasi dari tanaman dan hanya sejumlah kecil dari mereka, seperti GA1 dan GA4, diperkirakan berfungsi sebagai bioaktif hormon. Giberelin pertama kali dikenal pada tahun 1926 oleh seorang ilmuwan Jepang, Eiichi Kurosawa, yang meneliti tentang penyakit padi "bakanae" . Hormon ini pertama kali diisolasi pada tahun 1935 oleh Teijiro Yabuta, dari strain jamur (Gibberella fujikuroi). oleh Kurosawa Yabuta disebut isolat giberelin. Giberelin merupakan hormon yang mempercepat perkecambahan biji, pertumbuhan tunas, pemanjangan batang, pertumbuhan daun, merangsang pembungaan, perkembangan buah, mempengaruhi pertumbuhan dan deferensiasi akar (Campbell, 2005).Giberelin bukan hanya memacu pemanjangan batang saja, tapi juga pertumbuhan seluruh tumbuhan, termasuk daun dan akar. Bila giberelin diberikan di bawah tajuk, peningkatan pembelahan sel dan pertumbuhan sel tampak mengarah kepada pemanjangan batang dan, pada beberapa spesies, perkembangan daunnya berlangsung lebih cepat, sehingga meningkatkan proses fotosintesis (Salisbury dan Ross, 1995).

Fungsi Fisiologis GiberelinFungsi giberelin pada tanaman sangat banyak dan tergantung pada jenis giberelin yang ada di dalam tanaman tersebut. Beberapa proses fisiologi yang dirangsang oleh giberelin antara lain adalah seperti di bawah ini(Davies, 1995; Mauseth, 1991; Raven, 1992; Salisbury dan Ross, 1992).Tumbuh-tumbuhan yang dikembangkan dibidang perikanan adalah dari golongan thallophyta (tumbuh-tumbuhan tingkat rendah) yaitu sub divisi algae, seperti fitoplankton dan rumput laut. Fitoplankton dimanfaatkan sebagai pakan alami bagi budidaya ikan dan udang. jenis pakan alami yang populer dan cocok untuk pakan ikan terutama udang pada stadia awal adalah jenis fitoplankton sepertiSkelotonema costatum, Chaetocerussp., tetraselmissp. Hal ini disebabkan algae tersebut mempunyai ukuran yang kecil dan sesuai dengan bukaan mulut larva udang yang baru habis kuning telurnya (Burgess, 1984).

Sedangkan rumput laut adalah komoditi andalan dibidang perikanan, karena merupakan bahan baku makanan, kosmetik, tekstil dan obat-obatan. Jenis rumput laut yang dibudidayakan seperti :Gracillariasp.,Eucheumasp.,Posidoniasp., Pterocladidasp. (Brotowidjoyo, dkk., 1995).

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuh-tumbuhan berlangsung secara terus menerus sepanjang daur hidupnya, tergantung pada tersediannya meristem, hasil asimilasi, hormon dan substansi pertumbuhan lainnya serta lingkungan yang mendukung (Gardner,dkk., 1991).

III.PEMBAHASANSebagian ilmu kimia merupakan ilmu percobaan,dan sebagian besar pengetahuannya diperoleh dari penelitian dilaboratorium.Tetapi saat ini kimiawan dapat menggunakan komputerr untuk mengkaji struktur mikroskopik dan sifat-sifat kimia zat untuk menganalisis zat-zat polutan hasil buangan kendaraan dan untuk menganalisis zat-zat beracun yang terkandung dalam tanah.Banyak peneliti canggih atau seorang kimiawan yang berpartisipasi dalam pengembangan dan penelitian di bidang pertanian.Hal ini menunjukkan bahwa antara ilmu kimia dan ilmu pertanian itu berkaitan .Seperti kita tahu bahwa Tujuan ilmu Kimia adalah untuk menemukan danmengembangkan material baru yang berguna bagimanusia, sebagai upaya untuk meningkatkan tarafhidup manusia ke arah yang lebih mudah, praktis,cepat, dan instan.Dalam hal ini material baru yg ditemukan oleh ilmu kimia yaitu nerupa hormon pertumbuhan tanaman.Istilah hormon berasal dari bahasa Gerika yang artinya yaitu pembawa pesan kimiawi (Chemical messenger) yang pada awalnya dipergunakan pada fisiologi hewan.Namun seiring berkembangnya ilmu pengetahuan tentang biokimia maka ditemukanlah yang namanya zat pengatur tumbuh atau hormon. Hormon atau disebut dengan zat tumbuh merupakan senyawa organik yang dalam konsentrasi rendah mempengaruhi proses fisiologi tumbuhan baik sebagai pendorong atau penghambat pertumbuhan tanaman.Salah satu hormon pertumbuhan tanaman yaitu hormon giberelin.Hormon giberelin ditemukan pada tanaman padi yang diteliti terinfeksi oleh jamur giberella fujikuroi.Tanaman padi tersebut mengalami pertumbuhan yang lebih panjang dari tanaman yang terinfeksi,dan diketahui penyebab pertumbuhan padi yang terinfeksi tersebut adalah giberelin,yaitu senyawa kimia yang diperoleh dari hasil ekstrak jamur geberella.Hormon ini berfungsi merangsang pertumbuhan tanaman.di antaranya: merangsang pertumbuhan batang,daun,dan akar merasang pematangan serbuk sari dan pertumbuhan tangkai sari merangsang perkembangan bunga merangsang pertunasan pada kuncup menghentikan dormansi pada biji mempercepat perkecambahan pada biji

Selain hormon giberelin,terdapat juga hormon sitokinin yang berperan dalam mempengaruhi endosperm buah kelapa.Sitokinin juga memiliki beberapa fungsi,diantaranya: menyebabkan prtumbuhan embrio dan meningkatkan pertumbuhan sel dalam laboratorium merangsang pembelahan sel yang berhenti bermitosis menyebabkan kecepatan pembelahan sel dibantu oleh auksin mempertahankan warna pada pada daun stelah dipetik dari pohon merangsang pemasakan pada buah merangsang deferensiasi sel pada jaringan meristem merangsang pertumbuhan tunas lateral

EVALUASI PEMBAHASANHormon tumbuhan, atau fitohormon, adalah sekumpulan senyawa organik bukan hara (nutrien), baik yang terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia, yang dalam kadar sangat kecil berfungsi mendorong, menghambat, atau mengubah pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan (taksis) tumbuhan. Kadar kecil yang dimaksud berada pada kisaran satu milimol per liter sampai satu mikromol per liter.Penggunaan istilah hormon sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan. Namun demikian, hormon tumbuhan berbeda dengan hormon pada hewan.Hormon tumbuhan tidak dihasilkan dari suatu jaringan khusus berupa kelenjar buntu (endokrin) sebagaimana hewan, tetapi dihasilkan dari jaringan non-spesifik (biasanya meristematik) yang menghasilkan zat ini apabila mendapat rangsang. Penyebaran hormon tumbuhan tidak melalui sistem pembuluh karena hormon tumbuhan dapat ditranslokasi melalui sitoplasma atau ruang antarsel.Hormon tumbuhan dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan (endogen). Pemberian hormon dari luar sistem individu dapat pula dilakukan (eksogen). Pemberian secara eksogen melibatkan bahan kimia non-alami (sintetik, tidak dibuat dari ekstraksi tumbuhan) yang menimbulkan rangsang yang serupa dengan fitohormon alami. Oleh karena itu, untuk mengakomodasi perbedaan antara hormon tumbuhan dan hewan, diberi istilah dengan zat pengatur tumbuh tumbuhan atau dalam bahasa Inggris disebut dengan plant growth regulator/substances bagi hormon tumbuhan.

Pengelompokan hormonTerdapat banyak sekali hormon pertumbuhan tanaman atau zat pengatur tumbuh(ZPT) yang telah dikenal orang, baik yang endogen maupun yang eksogen. Pengelompokan hormon dilakukan untuk memudahkan identifikasi, dan didasarkan terutama pada efek fisiologi yang sama, bukan semata kemiripan struktur kimia. Pada saat ini, dikenal lima kelompok utama hormon tumbuhan, yaitu auksin (bahasa Inggris: auxins), sitokinin (cytokinins), giberelin (gibberellins, GAs), etilena (etena, ETH), dan asam absisat (abscisic acid, ABA). Tiga kelompok hormon yang pertama bersifat positif bagi pertumbuhan pada konsentrasi fisiologis,sedangkan dua kelompok terakhir yaitu etilena dan asam absisat bersifat negatif terhadap tumbuhan. Seperti etilena yang dapat mendukung maupun menghambat pertumbuhan, dan asam absisat merupakan penghambat (inhibitor) pertumbuhan. Selain kelima kelompok itu, dikenal pula kelompok-kelompok lain yang berfungsi sebagai hormon tumbuhan namun diketahui bekerja untuk beberapa kelompok tumbuhan atau merupakan hormon sintetik, seperti brasinosteroid, asam jasmonat, asam salisilat, dan poliamina. Beberapa senyawa sintetik berperan sebagai inhibitor (penghambat perkembangan).1. Berikut ini merupakan hormon yang bersifat positif terhadap tumbuhana. AuksinAda 9 auksin indol, 14 sitokinin, 52 giberelin, tiga asam absisat, dan satu etilena yang dihasilkan secara alami dan telah diekstraksi orang. ZPT sintetik ada yang memiliki fungsi sama dengan ZPT alami, meskipun secara struktural berbeda. Dalam praktik, seringkali ZPT sintetik (buatan manusia) lebih efektif atau lebih murah bila diaplikasikan untuk kepentingan usaha tani daripada ekstraksi ZPT alami.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 gugus indol. Auksin sintetik memiliki struktur yang berbeda-beda. Beberapa auksin alami adalah asam indolasetat (IAA) dan asam indolbutirat (IBA). Auksin sintetik (dibuat oleh manusia) banyak macamnya, yang umum dikenal adalah asam naftalenasetat (NAA), asam beta-naftoksiasetat (BNOA), asam 2,4-diklorofenoksiasetat (2,4-D), dan asam 4-klorofenoksiasetat (4-CPA). 2,4-D juga dikenal sebagai herbisida pada konsentrasi yang jauh lebih tinggi.b. SitokininSesuai namanya,golongan sitokinin merangsang atau terlibat dalam pembelahan sel(cytokinin berarti terkait dengan pembelahan sel) yang berhenti bermitosis dengan bantuan hormon auksin.Senyawa dari golongan ini yang pertama ditemukan adalah kinetin. Kinetin diekstrak pertama kali dari cairan sperma ikan hering, namun kemudian diketahui ditemukan pada tumbuhan dan manusia. Selanjutnya, orang menemukan pula zeatin, yang diekstrak dari bulir jagung yang belum masak. Zeatin juga diketahui merupakan komponen aktif utama pada air kelapa, yang dikenal memiliki kemampuan mendorong 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).

Struktur kimia Sitokinin yaitu:

c. Giberelin atau asam giberelatGolongan hormon giberelin memiliki golongan yang secara struktur paling bermiripan, dan pemberian namanya dengan nomor urut penemuan atau pembuatannya. Senyawa pertama yang ditemukan dan memiliki efek fisiologi adalah GA3 (asam giberelat 3). GA3 merupakan substansi yang diketahui menyebabkan pertumbuhan membesar pada padi yang terserang fungi Gibberella fujikuroi.2. Berikut ini merupakan hormon yang bersifat negatif pada tumbuhana. Gas Etilen/etilena/etenaZat pengatur tumbuh ini adalah satu-satunya hormon yang hanya terdiri dari satu substansi saja, yaitu etena, dan berwujud gas pada suhu dan tekanan ruangan (ambien). Peran senyawa ini sebagai perangsang pemasakan buah telah diketahui sejak lama meskipun orang hanya tahu dari praktek tanpa mengetahui penyebabnya. Pemeraman merupakan tindakan menaikkan konsentrasi etilena di sekitar jaringan buah untuk mempercepat pemasakan buah.Gas etilen sering disebut karbit dalam dunia masyarakat.Pengarbitan adalah tindakan pembentukan asetilena (etuna atau gas karbid) yang di udara sebagian akan tereduksi oleh gas hidrogen menjadi etilena.Berbagai substansi dibuat orang sebagai senyawa pembentuk etilena, seperti ethephon (asam 2-kloroetil-fosfonat, diperdagangkan dengan nama Ethrel) dan beta-hidroksil-etilhidrazina (BOH). Senyawa BOH bahkan juga dapat memicu pembentukan bunga pada nanas. Kalium nitrat diketahui juga merangsang pemasakan buah, barangkali dengan merangsang pembentukan etilena secara endogen.

b. InhibitorInhibitor merupakan penghambat pertumbuhan tanaman.Inhibitor alami yang sering dikenal adalah asam absisat atau ABA. ABA selanjutnya dapat diproses menjadi bentuk tidak aktif yang disebut sebagai metabolit ABA. Berbagai senyawa sintetik dibuat dan diperdagangkan untuk menghambat atau menunda proses metabolisme, seperti MH, (2-kloroetil) amonium klorida (CCC, merek dagang Cycocel dan Chlormequat), SADH, ancymidol, asam triiodobenzoat (TIBA), dan morphactin.

Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah membantu peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat sintetik yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon alami. Aplikasi ilmu kimia dalam dunia pertanian telah terbukti bahwa dengan adanya zat pengatur tumbuh modern yang didalamnya masih terdeteksi banyaknya unsur kimia dalam hormon tersebut yang 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), untuk menyebut beberapa contohnya.

IV.KESIMPULANBerdasarkan laporan yang telah dibahas,dapat disimpulkan bahwa:1. Ilmu kimiamemiliki peranan penting dalam dunia pertanian,seperti adanya hormon-homon buatan yang dimana didalam hormon tersebut terdapat unsur kimia2. Hormon memiliki peranan penting dalam tumbuhan karena merangsang pertumbuhan pada tanaman terseb....