ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT)

ZPT (Zat Pengatur Tumbuh) adalah Zat yang dihasilkan secara buatan (sintetis) dengan campur tangan manusia ataupun melalui rekayasa dan biasanya ZPT ini berhubungan dengan kimia".

Secara umum hormon adalah molekul-molekul yang kegiatannya mengatur reaksi-reaksi metabolik penting. Molekul-molekul tersebut dibentuk di dalam organisme dengan proses metabolik dan tidak berfungsi didalam nutrisi. Hormon tumbuhan merupakan senyawa organik yang disentesis di salah satu bagian tumbuhan dan dipindahkan ke bagian lain, dan pada konsentrasi yang sangat rendah mampu menimbulkan suatu respon fisiologis.

Hormon tanaman dapat diartikan luas, yaitu mampu mendorong ataupun yang menghambat pertumbuhan.Pada kadar rendah tertentu hormon akan mendorong pertumbuhan, sedangkan pada kadar yang lebih tinggi akan menghambat pertumbuhan, meracuni, bahkan mematikan tanaman. Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah membantu peningkatan hasil. Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai  berekspresi.

Pada umumnya dikenal lima kelompok hormon tumbuhan: auksin, sitokinin, giberelin, etilen, dan inhibitor. Namun demikian menurut perkembangan riset terbaru ditemukan molekul aktif yang termasuk hormon dari golongan polyamines seperti putrescine, spermine dan spermidine. Dari sudut pandang  evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.

Konsentrasi yang sangat rendah dari hormon tertentu yang diproduksi oleh tanaman dapat memacu atau menghambat pertumbuhan atau diferensiasi pada berbagai macam sel-sel tumbuhan dan dapat mengendalikan perkembangan bagian-bagian yang berbeda pada tumbuhan.

Hormon tumbuhan, atau fitohormon, adalah sekumpulan senyawa organik bukan hara (nutrien), baik yang terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia, yang dalam kadar sangat kecil mampu 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, 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 harus 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 dapat juga 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 dari hormon hewan, dipakai pula istilah zat pengatur tumbuh tumbuhan (bahasa Inggris: plant growth regulator/substances) bagi hormon tumbuhan.

Kelompok hormon

Terdapat ratusan hormon tumbuhan atau zat pengatur tumbuh (ZPT) yang dikenal orang, baik yang dihasilkan secara alami oleh tumbuhan sendiri (endogen) maupun yang dihasilkan oleh organisme non-tumbuhan atau yang sintetis buatan manusia (eksogen). Pengelompokan dilakukan untuk memudahkan identifikasi, dan didasarkan terutama berdasarkan efek fisiologis yang serupa, bukan berdasarkan kemiripan struktur kimia semata. Mengikuti kesepakatan banyak ahli, terdapat lima kelompok utama hormon tumbuhan, yaitu auksin (AUX), sitokinin (CK), giberelin (atau asam giberelat, GA), etilena (etena, ETH), dan asam absisat (abscisic acid, ABA). Tiga kelompok yang pertama cenderung bersifat positif bagi pertumbuhan pada konsentrasi fisiologis, etilena dapat mendukung maupun menghambat pertumbuhan, dan asam absisat terutama merupakan penghambat (inhibitor) pertumbuhan. Selain kelima kelompok itu, dikenal pula kelompok-kelompok lain yang berfungsi serupa hormon tumbuhan namun diketahui bekerja untuk beberapa kelompok tumbuhan saja atau merupakan hormon eksogen, yaitu brasinosteroid, asam jasmonat, asam salisilat, poliamina, dan karrikin. Beberapa senyawa sintetik berperan sebagai inhibitor (penghambat perkembangan).

Ada 9 auksin, 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 memiliki struktur kimia yang berbeda. Dalam praktiknya, seringkali ZPT sintetik (buatan manusia) lebih efektif atau lebih murah bila diaplikasikan untuk kepentingan usaha tani daripada ekstraksi ZPT alami.

Auksin

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.

Fungsi auksin ialah merangsang perpanjangan sel, merangsang aktivitas kambium, merangsang pembekokan batang, merangsang pantenokarpi, dan merangsang dominasi apical.

Sitokinin

Golongan sitokinin (bahasa Inggris: cytokinin), sesuai namanya, merangsang atau terlibat dalam pembelahan sel (cytokinin berarti "terkait pembelahan sel"). 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).

Giberelin atau asam giberelat

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). GA3 merupakan substansi yang diketahui menyebabkan pertumbuhan membesar pada padi yang terserang fungi Gibberella fujikuroi.

Etilena

Etilena atau etena merupakan satu-satunya zat pengatur tumbuh yang berwujud gas pada suhu dan tekanan ruangan (ambien). Selain itu, etilena tidak memiliki variasi bentuk yang lain. 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. 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 dapat pula memicu pembentukan bunga pada nanas.

Kalium nitrat diketahui juga merangsang pemasakan buah, namun belum diketahui secara pasti hubungannya dengan perangsangan pembentukan etilena secara endogen.

Asam absisat

Asam absisat atau ABA merupakan kelompok fitohormon yang terkait dengan dormansi dan perontokan daun (senescense). ABA selanjutnya dapat diproses menjadi bentuk turunan tidak aktif yang disebut sebagai ABA metabolit. ABA sering dikelompokkan sebagai hormon inhibitor karena perannya yang kerap terkait dengan penundaan proses.

Inhibitor sintetik

Berbagai senyawa sintetik dibuat dan diperdagangkan untuk menghambat atau menunda proses metabolisme, seperti MH, (2-kloroetil)trimetilamonium klorida (CCC, merek dagang Cycocel dan Chlormequat), SADH, ancymidol, asam triiodobenzoat (TIBA), dan morphactin.

Manfaat

Pemahaman terhadap fitohormon atau hormon pada tumbuhan ini pada masa kini telah membantu peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat sintetik yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon alami. Aplikasi zat pengatur tumbuh dalam pertanian modern 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).