Peranan Auksin terhadap perakaran auksin

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN II

Acara Praktikum : Peranan Auksin Terhadap Perakaran Stek

Tujuan : Untuk mengetahui pengaruh berbagai konsentrasi zat pengatur tumbuh IAA dan NAA serta akuades

Hasil dan Pembahasan :

A. Hasil

Tabel hasil pengamatan pertumbuhan akar pada tanaman tetean.

Jenis ZPT	[ ] ppm	Jumlah akar yang tumbuh setelah 2 minggu	Panjang akar terpanjang setelah 2 minggu
Kontrol (aquades)	0	Tidak tumbuh	-
IAA	20	Tidak tumbuh	-
	40	Tidak tumbuh	-
	60	Tidak tumbuh	-
NAA	20	Tidak tumbuh	-
	40	Tidak tumbuh	-
	60	Tidak tumbuh	-

B. Pembahasan

Hasil pengamatan terhadap pertumbuhan akar pada tanaman tetean adalah tidak didapatkan pertumbuhan akar pada berbagai konsentrasi zat pengatur tumbuh yang diberikan pada tanaman tersebut. Hal tersebut tidak sesuai dengan pustaka yang menyatakan bahwa pemberian NAA dan IAA dapat meningkatkan pertumbuhan perakaran pada tumbuhan yang distek. NAA sebagai salah satu jenis auksin sintetis, dapat meningkatkan perakaran. Pertumbuhan perkaran seharusnya menunjukkan pada pemberian zat pengatur tumbuh jenis NAA lebih menunjukkan adanya pertumbuhan perakaran yang lebih banyak dikarenakan NAA lebih efektif memberikan respon terhadap pertumbuhan akar daripada IAA atau auksin sintetis lain dengan adanya pertumbuhan akar lebih cepat dan lebih banyak (Hasanah dan Nintya, 2007). Tidak adanya pertumbuhan akar ini disebabkan oleh berbagai faktor antara lain adanya penghilangan daun, pH, temperatur dan kesuburan tanah (Gardner et al., 1991). Konsentrasi IAA yang rendah (<10-5>

Zat pengatur tumbuh adalah senyawa organik komplek alami yang disintesis oleh tanaman tingkat tinggi, yang berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Terdapat dua golongan zat pengatur tumbuh yang sangat penting yaitu sitokinin dan auksin. Zat pengatur tumbuh ini mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis dalam kultur sel, jaringan dan organ. Interaksi dan perimbangan antara zat pengatur tumbuh yang diberikan dalam media dan yang diproduksi oleh sel secara endogen, menentukan arah perkembangan suatu kultur. Penambahan auksin atau sitokinin eksogen, mengubah level zat pengatur tumbuh endogen sel. Selain auksin dan sitokinin, giberalin dan persenyawaan-persenyawaan lain juga ditambahkan dalam kasus-kasus tertentu (Anonim, 2008).

Semua zat pengatur tubuh yang sangat efektif dalam mengatur pertumbuhan akar adalah golongan auksin. Sejak pertengahan tahun 1930-an dan selanjutnya, penelitian tentang aspek fisiologis auksin telah banyak dilakukan. Banyak bukti menyatakan bahwa auksin sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan batang, formasi akar, menghambat terhadap pertumbuhan cabang lateral, abisisi pada daun dan buah, serta mengaktifkan kerja lapisan kambium dan lainnya (Anonim, 2008).

Auksin adalah zat yang di temukan pada ujung batang, akar, pembentukan bunga yang berfungsi sebagai pengatur pembesaran sel dan memicu pemanjangan sel di daerah belakang meristem ujung. Hormon auksin adalah hormon pertumbuhan pada semua jenis tanaman. Nama lain dari hormon ini adalah IAA atau asam indol asetat. Letak dari hormon auksin ini terletak pada ujung batang dan ujung akar. Hormon auksin ini berfungsi untuk membantu proses mempercepat pertumbuhan, baik itu pertumbuhan akar maupun pertumbuhan batang, mempercepat perkecambahan, membantu dalam proses pembelahan sel, mempercepat pemasakan buah, mengurangi jumlah biji dalam buah. Kerja hormon auksin ini sinergis dengan hormon sitokinin dan hormon giberelin (Anonim, 2008).

Stek merupakan cara perbanyakan tanaman secara vegetatif buatan dengan menggunakan sebagian batang, akar, atau daun tanaman untuk ditumbuhkan menjadi tanaman baru. Sebagai alternarif perbanyakan vegetatif buatan, stek lebih ekonomis, lebih mudah, tidak memerlukan keterampilan khusus dan cepat dibandingkan dengan cara perbanyakan vegetatif buatan lainnya. Cara perbanyakan dengan metode stek akan kurang menguntungkan jika bertemu dengan kondisi tanaman yang sukar berakar, akar yang baru terbentuk tidak tahan stress lingkungan dan adanya sifat plagiotrop tanaman yang masih bertahan.

Keberhasilan perbanyakan dengan cara stek ditandai oleh terjadinya regenerasi akar dan pucuk pada bahan stek sehingga menjadi tanaman baru. Regenerasi akar dan pucuk dipengaruhi oleh faktor intern yaitu tanaman itu sendiri dan faktor ekstern atau lingkungan. Salah satu faktor intern yang mempengaruhi regenerasi akar dan pucuk adalah fitohormon yang berfungsi sebagai zat pengatur tumbuh.

Boulline dan Went (1933) menemukan substansi yang disebut rhizocaline pada kotiledon, daun dan tunas yang menstimulasi perakaran pada stek. Menurut Hartmann et al (1997), zat pengatur tumbuh yang paling berperan pada pengakaran stek adalah Auksin. Auksin yang biasa dikenal yaitu indole-3-acetic acid (IAA), indolebutyric acid (IBA) dan nepthaleneacetic acid (NAA). IBA dan NAA bersifat lebih efektif dibandingkan IAA yang meruapakan auksin alami,

sedangkan zat pengatur tumbuh yang paling berperan dalam pembentukan tunas adalah sitokinin yang terdiri atas zeatin, zeatin riboside, kinetin, isopentenyl adenin (ZiP), thidiazurron (TBZ), dan benzyladenine (BA atau BAP). Selain auksin, absisic acid (ABA) juga berperan penting dalam pengakaran stek.

Faktor intern yang paling penting dalam mempengaruhi regenerasi akar dan pucuk pada stek adalah faktor genetik. Jenis tanaman yang berbeda mempunyai kemampuan regenerasi akar dan pucuk yang berbeda pula. Untuk menunjang keberhasilan perbanyakan tanaman dengan cara stek, tanaman sumber seharusnya mempunyai sifat-sifat unggul serta tidak terserang hama dan penyakit. Selain itu, manipulasi terhadap kondisi lingkungan dan status fisiologi tanaman sumber juga penting dilakukan agar tingkat keberhasilan stek tinggi. Kondisi lingkungan dan status fisiologi yang penting bagi tanaman sumber diantaranya adalah:

1. Status air. Stek lebih baik diambil pada pagi hari dimana bahan stek dalam kondisi turgid.

2. Temperatur. Tanaman stek lebih baik ditumbuhkan pada suhu 12°C hingga 27°C.

3. Cahaya. Durasi dan intensitas cahaya yang dibutuhkan tamnaman sumber tergantung pada jenis tanaman, sehingga tanaman sumber seharusnya ditumbuhkan pada kondisi cahaya yang tepat.

4. Kandungan karbohidrat.

Meningkatkan kandungan karbohidrat bahan stek yang masih ada pada tanaman sumber bisa dilakukan pengeratan untuk menghalangi translokasi karbohidrat. Pengeratan juga berfungsi menghalangi translokasi hormon dan substansi lain yang mungkin penting untuk pengakaran, sehingga terjadi akumulasi zat-zat tersebut pada bahan stek. Karbohidrat digunakan dalam pengakaran untuk membangun kompleks makromolekul, elemen struktural dan sebagai sumber energi. Walaupun kandungan karbohidrat bahan stek tinggi, tetapi jika rasio C/N rendah maka inisiasi akar juga akan terhambat karena unsur N berkorelasi negatif dengan pengakaran stek (Hartmann et al, 1997).

Faktor lingkungan tumbuh stek yang cocok sangat berpengaruh pada terjadinya regenerasi akar dan pucuk. Lingkungan tumbuh atau media pengakaran seharusnya kondusif untuk regenerasi akar yaitu cukup lembab, evapotranspirasi rendah, drainase dan aerasi baik, suhu tidak terlalu dingin atau panas, tidak terkena cahaya penuh (200-100 W/m2) dan bebas dari hama atau penyakit.

Tumbuhan mengandung 3 senyawa lain yang struktrurnya mirip dengan IAA dan menyebabkan banyak respon yang sama dengan IAA. Ketiga senyawa tersebut juga termasuk sebagai auksin. Senyawa-senyawa tersebut adalah asam 4-kloroindol asetat, asam fenilasetat (PAA) dan asam Indolbutirat (IBA) (Dwidjoseputro, 1992). Asam indol-3 asetat (IAA) diidentifikasi sebagai senyawa alami yang menunjukkan aktivitas auksin yang mendorong pembentukan akar adventif. IAA sintetik juga telah terbukti mendorong pertumbuhan akar adventif. Terdapat juga senyawa yang sama seperti asam indol butirat (IBA) dan asam naptalen asetat (NAA) yang mempunyai efek sama dengan IAA. Hal itu ditunjukkan bahwa inisiasi sel untuk membentuk akar tergantung dari kandungan auksin. Pembentukan inisiasi akar dalam batang terbukti tergantung pada tersedianya auksin di dalam tanaman ditambah hormon pemacu auksin (Rooting Co-factors) yang secara bersama-sama mengatur sintesis RNA untuk membentuk primordia akar (Hartman dan Kester, 1975).

Pembentukan akar adventif sangat berkaitan dengan konsentrasi hormon alami yang terbentuk di dalam tanaman, sehingga terdapat kaitan yang sangat erat antara hormon tanaman dengan kemampuan berakarnya stek. Bukti menunjukkan bahwa semua jenis hormon mengatur pertumbuhan tanaman, tetapi tidak semua zat pengatur tumbuh tanaman adalah hormon. Pertumbuhan akar adventif penting dalam perbanyakan tanaman dengan stek. Proses pertumbuhan akar adventif terdiri dari tiga tahap, yaitu (1) diferensiasi sel yang diikuti dengan inisiasi akar (2) diferensiasi sel-sel meristematis sampai terbentuk primordia akar dan (3) munculnya akar-akar baru (Ashari, 1995).

Pengaruh fisiologis auksin terhadap pertumbuhan akar tumbuhan biasanya menghambat pemanjangan sel, kecuali pada konsentrasi yang sangat rendah. Pemberian NAA sebagai salah satu jenis auksin sintetis, terbukti dapat meningkatkan perakaran. Bahkan dari hasil yang diperoleh, diketahui bahwa NAA lebih efektif daripada IAA atau auksin sintetis lain (Hasanah dan Nintya, 2007). Mekanisme kerja auksin dalam pembentukan akar yang pertama auksin akan memperlambat timbulnya senyawa-senyawa dalam dinding sel yang berhubungan dengan pembentukan kalsium pektat, sehingga menyebabkan dinding sel menjadi lebih elastis (Hastuti dkk, 2002). Akibatnya sitoplasma lebih mudah untuk mendorong dinding sel ke arah luar dan memperluas volume sel. Selain itu, auksin menyebabkan terjadinya pertukaran antara ion H⁺ dengan ion K⁺. Ion K⁺ akan masuk ke dalam sitoplasma dan memacu penyerapan air ke dalam sitoplasma tersebut untuk mempertahankan tekanan turgor dalam sel, sehingga sel mengalami pembengkakan. Setelah mengalami pembengkakan maka dinding sel akan menjadi keras kembali karena terjadi kegiatan metabolik berupa penyerapan ion Ca⁺ dari luar sel, yang akan menyempurnakan susunan kalsium pektat dalam dinding sel (Hasanah dan Nintya, 2007).

Hormon auksin dapat mempercepat pertumbuhan akar dibandingkan dengan batang, tetapi konsentrasi auksin distimulasi untuk batang dapat menghambat pertumbuhan akar (Witham and Devlin, 2002). Peranan daun pada stek cukup besar, karena daun melakukan proses assimilasi dan hasil assimilasi tentu dapat mempercepat pertumbuhan akar. Tetapi dalam jumlah daun yang terlalu banyak akan menghambat pertumbuhan akar stek, oleh karena penguapan yang cukup besar. Maka daun pada stek yang diikutkan satu atau dua saja atau lebih aman dihilangkan sama sekali ( Wudianto, 1999).

Pengaruh auksin dalam proses pembentukan akar dapat membantu mengimbangkan pertumbuhan sistem akar dan sistem tajuk. Terdapat bukti kuat yang menunjukkan bahwa auksin dari batang sangat berpengaruh pada awal pertumbuhan akar. Bila daun muda dan kuncup yang mengandung banyak auksin dipangkas maka jumlah pembentukan akar samping akan berkurang. Bila hilangnya organ tersebut diganti dengan auksin, maka kemampan membentuk akar sering terjadi kembali (Salisbury dan Ross, 1995). Auksin juga memacu perkembangan akar pada batang. Banyak tanaman berkayu, misalnya tanaman apel (Pyrus malus), telah membentuk primordia akar terlebih dahulu pada batangnya dan akan tumbuh apabila dipacu dengan auksin. Primordia ini sering terdapat di nodus atau bagian bawah cabang diantara nodus. Pada daerah tersebut, pada batang apel, masing-masing mengandung sampai 100 primordia akar. Bahkan, batang tanpa primordia sebelumnya akan mampu menghasilkan akar dari pembelahan lapisan floem bagian luar (Salisbury dan Ross, 1995).

Proses pemanjangan akar terkonsentrasi pada sel-sel dekat ujung akar, dimana terletak tiga zona sel dengan tahapan pertumbuhan primer yang berurutan. Dari ujung akar ke arah atas terdapat zona pembelahan sel, zona pemanjangan dan zona pematangan. Zona pembelahan sel meliputi meristem apikal dan turunannya, yang disebut meristem primer (terdiri dari protoderm, prokambium dan meristem dasar). Meristem apikal yang terdapat di pusat zona pembelahan menghasilkan sel-sel meristem primer yang bersifat meristematik. Zona pembelahan sel bergabung ke zona pemanjangan (elongasi). Di sini sel-sel memanjang sampai sepuluh kali semula, sehingga mendorong ujung akar, termasuk meristem ke depan. Meristem akan mandukung pertumbuhan secara terus-menerus dengan menambahkan sel-sel ke ujung termuda zona pemanjangan tersebut (Campbell et al. 1999).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan distribusi akar menurut Gardner et al. (1991) yaitu :

1. Genotipe, karakteristik akar secara kuantitatif akan diturunkan ke generasi selanjutnya dan dikendalikan oleh gen, perbedaan genetik ini lalu akan berinteraksi dengan lingkungan.

2. Persaingan, kompetisi spesies tumbuhan mengeluarkan bahan panghambat oleh akar disebut alelopati.

3. Penghilangan daun, pemotongan daun dapat mengurangi pertumbuhan akar dan pucuk tanaman.

4. Atmosfer tanah, kandungan CO₂ yang lebih banyak dari O₂ dalam rhizospere akan merangsang pertumbuhan akar.

5. pH, dalam pH kurang dari 6 akan membatasi pertumbuhan akar karena meningkatkan kelarutan Al, Mn, Fe.

6. Temperatur tanah, temperatur optimum pertumbuhan akar lebih rendah dari bagian pucuk.

7. Kesuburan tanah, pertumbuhan dan perkembangan akar memerlukan sumber mineral yang cukup.

8. Air, akar tidak akan tumbuh melalui lapisan tanah yang kering.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Auksin dengan konsentrasi yang tinggi dapat menghambat perpanjangan sel sedangakan pada konsentrasi yang sangat rendah dapat mendorong pertumbuhan tanaman.

2. NAA lebih efektif memberikan respon terhadap pertumbuhan akar daripada IAA atau auksin sintetis lain dengan adanya pertumbuhan akar lebih cepat dan lebih banyak.

Daftar Referensi

Anonim. 2008. Pengaruh Auksin Terhadap Perpanjangan Jaringan.http://wawanjunblog.com. diakses April 2010.

Ashari, S., 1995. Hortikultura Aspek Budidaya. UI Press. Jakarta.

Campbell, N. A, J. B. Reece and L. E. Mitchell. 1999. Biologi. Erlangga, Jakarta.

Dwidjoseputro, D. 1992. Pengantar Fisiologi Tumbuhan, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Gardner, F. P., R. B. Pearce dan R. L. Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI Press, Jakarta.

Hartman, H. T. dan D. E. Kester. 1975. Plant propagation. Prentice Hall International Inc. London.

Hasanah, FN dan Nintya S. 2007. Pembentukan Akar pada Stek Batang Nilam (Pogostemon cablin Benth.) setelah direndam IBA (Indol Butyric Acid) pada Konsentrasi Berbeda. Buletin Anatomi dan Fisiologi : Vol. XV, No.2

Hastuti, E. D., E. Prihastanti dan R. B. Hastuti. 2000. Fisiologi Tumbuhan II. Universitas Diponegoro.

Salisbury, F.B. dan Ross, C.W. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2, ITB Press, Bandung.

Witham, F.H and Devlin, R.M., 2002. Plant Physiology Fourth Edition. CBS Publisher & Distributors. New Delhi.

Wudianto, R., 1999. Membuat Stek, Cangkok dan Okulasi. Penebar Swadaya. Jakarta.