Jurnal Praktikum Fisiologi Tumbuhan

OlehNATALINAJ1C108027

AsistenADITYAWARMAN

PROGRAM STUDI S-1 BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATBANJARBARU

MEI, 2010

PENGARUH ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) TERHADAP PEMBENTUKAN AKAR DAN TUNAS DAUN PADA SETEK

NatalinaPS Biologi FMIPA Universitas Lambung Mangkurat

Jl. A. Yani Km 35,8 BanjarbaruE-mail: alin.natalina@gmail.com (085654059128)

ABSTRAK

Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengetahui pengaruh ZPT terhadap pembentukan akar dan tunas daun pada setek. Fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat pengatur tumbuh atau ZPT. ZPT IAA dan IBA digunakan pada berbagai konsentrasi dengan volume masing-masing 100 ml. Setek batang Rosa sp. dengan tiap batang ditinggal daun dan direndam ke dalam larutan ZPT. Cup bekas air mineral dilubangi 3 buah bagian bawahnya dan diisi penuh dengan top soil. Untuk merendam setek batang dengan ZPT digunakan wadah gelas beaker ukuran 200 mL, air untuk menyiram, diukur perubahan yang terjadi setiap pengamatn selama 4 minggu. Pada hari terakhir volume akar diukur. IAA mempengaruhi pembentukan tunas daun dan IBA mempengaruhi pembentukan akar pada setek Rosa sp. Dari hasil yang telah diperoleh dapat diketahui bahwa pada perlakuan dengan menggunkan zat pengatur tumbuh IAA dengan konsentrasi 200 ppm dan IBA dengan konsentrasi 100 ppm menujukkan pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan dengan zat pengatur tumbuh IAA dengan konsentrasi 100 ppm dan IBA dengan konsentrasi 200 ppm.

Kata kunci : IAA, IBA, Rosa sp, ZPT.

PENDAHULUANPertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan oleh

beberapa golongan zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Istilah "hormon" menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan. Hormon dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Namun, beberapa ahli berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan dari luar sistem individu). Para ahli lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh atau ZPT (Heddy, 1996).

Bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai prekursor disebut dengan hormon tumbuhan. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan, jika konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya (Anonim1).

Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah membantu peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat sintetis yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon alami. Aplikasi zat pengatur tumbuh dalam pertanian modern mencakup pengamanan hasil (Anonim2), seperti:

a. penggunaan cycocel untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap lingkungan yang kurang mendukung,

b. teknologi semangka tanpa biji untuk memperbesar ukuran dan meningkatkan kualitas produk, atau

c. misalnya dalam aplikasi etilena untuk penyeragaman pembungaan tanaman buah musiman menyeragamkan waktu berbunga.

Sejauh ini dikenal golongan zat yang dianggap sebagai fitohormon yaitu Auksin , Sitokinin , Giberelin atau asam giberelat (GA) , Etilena , Asam absisat (ABA), Asam jasmonat , Steroid (brasinosteroid), dan Salisilat. Ahli biologi tumbuhan telah mengidentifikasi 5 tipe utama ZPT yaitu auksin, sitokinin, giberelin, asam absisat dan etilen. Tiap kelompok ZPT dapat mempengaruhi pertumbuhan, namun hanya 4 dari 5 kelompok ZPT tersebut yang mempengaruhi perkembangan tumbuhan yaitu dalam hal diferensiasi sel (Ijo, 2006).

Seperti halnya hewan, tumbuhan memproduksi ZPT dalam jumlah yang sangat sedikit, akan tetapi jumlah yang sedikit ini mampu mempengaruhi sel target. ZPT menstimulasi pertumbuhan dengan memberi isyarat kepada sel target untuk membelah atau memanjang, beberapa ZPT menghambat pertumbuhan dengan cara menghambat pembelahan atau pemanjangan sel. Sebagian besar molekul ZPT dapat mempengaruhi metabolisme dan perkembangan sel-sel tumbuhan. ZPT melakukan ini dengan cara mempengaruhi lintasan sinyal tranduksi pada sel target. Pada tumbuhan seperti halnya pada hewan, lintasan ini menyebabkan respon selular seperti mengekspresikan suatu gen, menghambat atau mengaktivasi enzim, atau mengubah membran (Anonim2).

Pengaruh dari suatu ZPT bergantung pada spesies tumbuhan, situs aksi ZPT pada tumbuhan, tahap perkembangan tumbuhan dan konsentrasi ZPT. Satu ZPT tidak bekerja sendiri dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, pada umumnya keseimbangan konsentrasi dari beberapa ZPT-lah yang akan mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan (Ijo, 2006).

Auksin : Mempengaruhi pertambahan panjang batang, pertumbuhan, diferensiasi dan percabangan akar; perkembangan buah; dominansi apikal; fototropisme dan geotropisme.

Sitokinin : Mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar; mendorong pembelahan sel dan pertumbuhan secara umum, mendorong perkecambahan; dan menunda penuaan.

Giberelin : Mendorong perkembangan biji, perkembangan kuncup, pemanjangan batang dan pertumbuhan daun; mendorong pembungaan dan perkembangan buah; mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar.

Asam absisat (ABA) : Menghambat pertumbuhan, merangsang penutupan stomata pada waktu kekurangan air, memper-tahankan dormansi.

Etilen : Mendorong pematangan; memberikan pengaruh yang berlawanan dengan beberapa pengaruh auksin; mendorong atau menghambat pertumbuhan dan perkembangan akar, daun, batang dan bunga. Meristem apikal tunas ujung, daun muda, embrio dalam biji.

Auxin adalah salah satu hormon tumbuh yang tidak terlepas dari proses pertumbuhan dan perkembangan (growth and development) suatu tanaman. Hasil penemuan Kogl dan Konstermans (1934) dan Thymann (1935) mengemukakan bahwa Indole Acetic Acid (IAA) adalah suatu auxin (Anonim1).

Ada hubungan yang berbanding terbalik antara aktivitas oksidasi IAA dengan kandungan IAA dalam tanaman. Dalam hal ini apabila kandungan IAA tinggi, maka aktivitas IAA oksidasi menjadi rendah, begitu pula sebaliknya. Di dalam daerah meristematic yang kadar auxinnya tinggi, ternyata aktivitas IAA oksidasinya rendah. Sedangkan di daerah perakaran yang kandungan auxinnya rendah, ternyata aktivitas IAA oksidasinya tinggi. Proses lain yang menyebabkan inaktifnya IAA ialah karena adanya degradasi oleh photo oksidasi atau aktivitas suatu enzym. IAA adalah endogeneous auxin yang terbentuk dari Trypthopan yang merupakan suatu senyawa dengan inti Indole dan selalu terdapat dalam jaringan tanaman di dalam proses biosintesis. Trypthopan berubah menjadi IAA dengan membentuk Indole pyruvic acid dan Indole-3-acetaldehyde. Tetapi IAA ini dapat pula terbentuk dari Tryptamine yang selanjutnya menjadi Indole-3-acetaldehyde, selanjutnya menjadi Indole-3-acetid acid (IAA). Sedangkan mengenai perubahan Indole-3-acetonitrile menjadi IAA dengan bantuan enzym nitrilase prosesnya masih belum diketahui. Pemecahan IAA dapat pula terjadi di dalam alam. Hal ini sebagai akibat adanya photo oksidasi dan enzim. Dalam peristiwa photo oksidasi ini, pigmen pada tanaman akan menyerap cahaya kemudian energi ini dapat mengoksidasi IAA. Adapun pigmen yang berperan dalam photo oksidasi ialah Ribovlavin dan B-Carotene (Anonim1).

Gibberellin adalah jenis hormon tumbuh yang mula-mula diketemukan di Jepang oleh Kurosawa pada tahun 1926. Penelitian lanjutan dilakukan oleh Yabuta dan Hayashi (1939). Ia dapat mengisolasi crystalline material yang dapat menstimulasi pertumbuhan pada akar kecambah. Dalam tahun 1951, Stodola dkk melakukan penelitian terhadap substansi ini dan menghasilkan "Gibberelline A" dan "Gibberelline X". adapun hasil penelitian lanjutannya menghasilkan GA1, GA2, dan GA3. Pada saat yang sama dilakukan pula penelitian di Laboratory of the Imperial Chemical Industries di Inggris sehingga menghasilkan GA3 (Cross, 1954 dalam Weaver 1972). Nama Gibberellin acid untuk zat tersebut telah disepakati oleh kelompok peneliti itu sehingga populer sampai sekarang (Anonim2).

Sitokinin adalah salah satu zat pengatur tumbuh yang ditemukan pada tanaman. Zat pengatur tumbuh ini mempunyai peranan dalam proses pembelahan sel (cell division). Sitokinin pertama kali ditemukan dalam kultur jaringan di Laboratories of Skoog and Strong University of Wisconsin. Material yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah batang tembakau yang ditumbuhkan pada medium sintesis. Menurut Miller et al (1955, 1956), senyawa yang aktif

adalah kinetin (6-furfuryl amino purine). Hasil penelitian menunjukan bahwa purine adenin sangat efektif (Salisbury & Ross, 1995).

Perbandingan sitokinin lebih besar dari auxin, maka hal ini akan memperlihatkan stimulasi pertumbuhan tunas dan daun. Sebaliknya apabila sitokinin lebih rendah dari auxin, maka ini akan mengakibatkan stimulasi pada pertumbuhan akar. Sedangkan apabila perbandingan sitokinin dan auxin berimbang, maka pertumbuhan tunas, daun dan akar akan berimbang pula. Tetapi apabila konsentrasi sitokinin itu sedang dan konsentrasi auxin rendah, maka keadaan pertumbuhan tobacco pith culture tersebut akan berbentuk callus.

Ethylene adalah hormon tumbuh yang secara umum berlainan dengan Auxin, Gibberellin, dan Sitokinin. Dalam keadaan normal ethylene akan berbentuk gas dan struktur kimianya sangat sederhana sekali. Di alam ethilen akan berperan apabila terjadi perubahan secara fisiologis pada suatu tanaman. hormon ini akan berperan pada proses pematangan buah dalam fase climacteric.

Penelitian terhadap ethylene, pertama kali dilakukan oleh Neljubow (1901) dan Kriedermann (1975), hasilnya menunjukan gas ethylene dapat membuat perubahan pada akar tanaman. Hasil penelitian Zimmerman et al (1931) menunjukan bahwa ethylene dapat mendukung terjadinya abscission pada daun, namun menurut Rodriquez (1932), zat tersebut dapat mendukung proses pembungaan pada tanaman nanas (Anonim2).

Inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan pada tanaman, sering didapat pada proses perkecambahan, pertumbuhan pucuk atau dalam dormansi. Di dalam tanaman, inhibitor menyebar disetiap organ tubuh tanaman tergantung dari jenis inhibitor itu sendiri. Menurut weaver (1972), beberapa jenis inhibitor adalah merupakan bentuk phenyl compound termasuk phenol, benzoic acid, cinamic acid dan coffeic acid. Gallic acid dan shikimic acid merupakan turunan dari benzoic acid. Selanjutnya ia mengemukakan pula bahwa gallic acid dapat diketemukan pada buah yang matang, sedangkan ferulic acid dan p-coumaric acid merupakan ko faktor untuk IAA oksida (Salisbury & Ross, 1995).

BAHAN DAN METODEWaktu dan Tempat Praktikum. Praktikum dilaksanakan pada tanggal 7

April 2010, bertempat di Laboratorium Dasar Ruang Biologi 1, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.

Alat dan Bahan. Peralatan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah gelas beaker dan penutupnya, cup bekas air mineral (pot) sebanyak 30 buah, lubangi bagian bawahnya sebanyak 3 buah dan yang di isi dengan top soil, penggaris, gelas beaker, amplop, dan gelas ukur. Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) : IAA dan IBA konsentrasi 100 ppm ,200 ppm, dengan volume masing-masing 100 mL. Setek batang tanaman bunga Rosa sp 30 batang, dengan panjang batang + 20 cm dengan jumlah daun tiap batang + 3, air untuk menyiram, top soil (media).

Prosedur Kerja. IAA dan IBA dengan konsentrasi tiap-tiap ZPT adalah 100 ppm, 200 ppm, dan air murni sebagai kontrol dengan volume masing-masing sebanyak 100 ml disiapkan dan dimasukkan ke dalam gelas beaker yang telah

disiapkan. 5 batang stek mawar (Rosa sp) direndam untuk tiap dalam tiap-tiap gelas beaker yang berisi ZPT dan 10 batang setek dalam air sebagai kontrol selama + 1 jam dan tiriskan. Top soil disiapkan dalam pot dan disiram sedikit demi sedikit sampai basah merata sampai air tidak menetes dari lubang pada bagian bawah pot. Batang tanaman ditanam pada media, masing-masing 1 batang tiap pot. Pertumbuhan diamati setiap hari selama 4 minggu, jika media tampak kering siram dengan air sedikit demi sedikit. Jumlah akar dihitung dan diukur volumenya dan dihitung rata-ratanya tiap perlakuan. jumlah tunas dihitung pula dan dihitung pula rata-ratanya tiap perlakuan. Data ditabulasikan dalam tabel.

HASILTabel 1. Hasil pengamatan Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) pada Rosa sp.

Perlakuan UlanganParameter

KeteranganJumlah Akar Jumlah Tunas

Kontrol

1 - 1 Mati

2 - - Mati3 8 - Hidup4 6 3 Hidup

IAA 100

1 - 1 Mati

2 - - Mati3 - - Mati4 - 2 Mati

IAA 200

1 - - Mati

2 - - Mati3 3 1 Hidup4 - 1 Mati

IBA 100

1 - 3 Mati

2 9 1 Hidup3 - - Mati4 4 1 Hidup

IBA 200

1 - 1 Mati

2 - - Mati3 - 1 Mati4 - - Mati

Tabel 2. Nilai rata-rata pengamatan Zat Pengatur Tumbuh (ZPT)

Parameter Kontrol IAA 100 IAA 200 IBA 100 IBA 200

Jumlah Akar 3,5 - 0,75 3,25 -

Jumlah Tunas 1 0,75 0,50 1,25 0,50

PEMBAHASAN

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman dikendalikan oleh substansi kimia yang konsentrasinya sangat rendah, yang disebut fitohormon atau hormon pertumbuhan. Auksin merupakan salah satu hormon yang merupakan zat pengatur tumbuhan, pengaruh fisiologi auksin adalah pemanjangan sel, tunas ketiak, absisi daun, aktivitas kambium, tumbuh akar pada diferensiasi sel. Auksin berperan dalam pembentukan akar pada stek dan potongan jaringan, pembentukan tunas pada beberapa jaringan dan diferensiasi kambium. Fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat pengatur tumbuh atau ZPT.

ZPT IAA dan IBA digunakan pada berbagai konsentrasi yaitu 100 dan 200 ppm. Setek batang Rosa sp. dengan tiap batang ditinggal daun kemudian direndam ke dalam larutan IAA maupun IBA sebanyak 100 ml. Untuk merendam setek batang dengan ZPT digunakan wadah gelas beaker ukuran 200 ml. Cup bekas air mineral dilubangi 3 buah bagian bawahnya dan diisi penuh dengan top soil. Pembentukan tunas dihitung setiap hari selama 4 minggu. Pada hari terakhir volume akar diukur.

Berdasarkan tabel, diketahui bahwa pembentukan tunas tidak sepenuhnya berhasil. Sebagian tunas tidak tumbuh menjadi batang baru melainkan mati hingga keseluruhan batang. Konsentrasi ZPT yang diberikan haruslah tepat karena jika kekurangan atau kelebihan auksin akan menghambat pertumbuhan. Konsentrasi IAA yang tepat untuk pertumbuhan stek mawar tersebut adalah 100 dan 200 ppm. Sedangkan untuk IBA adalah 100 dan 200 ppm. ZPT yang berperan dalam pembentukan akar adventif adalah IBA. Sedangkan ZPT yang berperan dalam pembentukan tunas adalah IAA. Konsep zat tumbuh timbul dari hasil observasi bahwa tumbuhan berkembang secar teratur, dan bahwa tumbuh berbagai jaringan dan organ dipengaruhi bagian tumbuhan yang lain. Ujung batang berpengaruh pada perkembangan tunas lateral, daun tua berpengaruh pada tumbuh daun muda, dan zat tumbuh tampaknya ditranslokasikan menurut arah tertentu, dan sebagainya.

Didapat hasil setelah penanaman selama 1 bulan pada stek batang yang direndam dalam air murni (kontrol) tanaman mati pada ulangan pertama dan kedua, tetapi tanaman hidup pada ulangan ketiga dan keempat dengan jumlah akar 8 pada ulangan ketiga, dan jumlah akar 6, tunas 3 pada ulangan keempat. Pada stek batang yang direndam dalam IAA 100 ppm semua tanaman berada dalam kondisi mati, terdapat 1 tunas pada ulangan pertama, dan 2 tunas pada ulangan keempat. Untuk stek batang yang direndam dalam IAA konsentrasi 200 ppm, tanaman pada ulangan pertama, kedua dan keempat mati dengan jumlah 1 tunas pada ulangan keempat, sedangkan tanaman hidup pada ulangan ketiga dengan jumlah 3 akar dan 1 tunas. Pada tanaman yang direndam dalam IBA konsentrasi 100 ppm, tanaman mati pada ulangan pertama dan ketiga dengan jumlah 3 tunas pada ulangan pertama, sedang pada ulangan kedua dan keempat tanaman hidup dengan jumlah akar 9 dan 1 tunas pada ulangan kedua, serta 4 akar dan 1 tunas pada ulangan keempat. Sedangkan pada perlakuan terakhir yaitu perendaman dengan IBA konsentrasi 200 ppm didapat hasil bahwa semua tanaman mati pada semua pengulangan dengan jumlah tunas 1 pada pengulangan pertama dan ketiga. Nilai rata-rata dari jumlah akar pada kontrol, IAA 200 ppm, IBA 100 ppm secara

berturut turut adalah 3,5; 0,75; dan 3,25. Nilai rata-rata dari jumlah tunas yang tumbuh pada kontrol, IAA 100 ppm, IAA 200 ppm, IBA 100 ppm, dan IBA 200 ppm adalah 1; 0,75; 0,50; 1,25; dan 0,50.

Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa stek batang mawar dapat tumbuh dengan cukup baik pada perlakuan dengan perendaman pada larutan ZPT IAA konsentrasi 200 ppm dan IBA konsentrasi 100 ppm. Hal ini berarti bahwa konsentrasi penambahan zat pengatur tumbuh jenis IAA yang cocok adalah pada konsentrasi 200 ppm, sedangkan pada jenis IBA adalah pada konsentrasi 100 ppm, karena pada konsentrasi tersebut ditemukan tanaman yang masih hidup. Hal tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi yang terlalu rendah maupun terlalu tinggi justru akan menghambat pertumbuhan suatu tanaman. Banyaknya tanaman yang mati juga dapat dipengaruhi oleh faktor lain, berupa kekurangan air untuk proses pertumbuhannya, karena pada kasus ini praktikan jarang memperhatikan kebutuhan air dari tanaman, hingga tanaman menjadi layu dan mati akibat kekeringan.

KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil adalah IAA mempengaruhi pembentukan

tunas daun dan IBA mempengaruhi pembentukan akar pada setek Rosa sp. Tetapi semakin tinggi konsentrasi dari zat penatur tumbuh (ZPT) maka akan semakin menghambat pertumbuhan dari tanaman tersebut. IBA lebih cepat dalam merangsang pertumbuhan akar dan tunas pada tanaman dibandingkan dengan IAA.

DAFTAR PUSTAKAAnonim1. 2008. Hormon tumbuhan.

http://id.wikip edia.org/wiki/Hormon_tumbuhan Diakses pada 2 Mei 2010

Anonim2. 2008. Zat Pengatur Tumbuh.http://sugihsantosa.atspace.com/artikel/zpt.html?# auxin Diakses pada 2 Mei 2010

Heddy, Suwasono. 1996. Hormon Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta.

Ijo, O. 2006. Peranan Zat Pengatur Tumbuh (Zpt) Dalam Pertumbuhan Dan perkembangan Tumbuhan.http://blog.360.yahoo.com/blog-qzbRxjswfKpd2.DNgq5ywU4h?p=32Diakses pada 2 Mei 2010

Salisbury, Frank B dan Ross, Cleon W. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Penerbit ITB. Bandung.