MAKALAH FISIOLOGI BIJI YUNI MARHENI UNILAK

Kata Pengantar

Puji syukur kehadirat Allah swt, karena dengan hidayanya sehingga makalah Fisiologi Tumbuhan dengan judul “Fisiologi Biji” dapat terselesaikan sesuai dengan rencana. Terimah kasih penyusun ucapkan kepada dosen mata kuliah yang bersangkutan atas bimbingannya dalam menyelesaikan makalah ini dan kepada teman-teman yang mendukung dan turut serta dalam membantu demi terselesaikannya makalah ini, serta terimah kasih kepada senior – senior atas bantuannya dalam menyelesaikan makalah ini.

Makalah ini kami susun sebagai tugas pokok dengan mata kuliah Fisiologi Tumbuhan dan sebagai persyaratan untuk mengikuti mata kuliah ini. Penyusun mengharapkan agar makalah ini dapat memberikan manfaat bagi semua kalangan, terutama dalam kalangan mahasiswa khususnya bagi penyusun.

Penyusun menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penyusun mengharapkan kritikan dan saran yang bersifat membangun demi penyelesaian makalah selanjutnya.

Pekanbaru, 06 Oktober 2015

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Salah satu ciri mahluk hidup adalah tumbuh dan berkembang. Kedua aktifitas kehidupan ini tidak dapat dipisahkan karena prosesnya berjalan bersamaan. Pertumbuhan diartikan sebagai pertambahan ukuran atau volume serta jumlah sel secara irreversibel. Irreversibel maksudnya tidak dapat kembali pada keadaan awal. Sedangkan perkembangan adalah proses menuju kedewasaan. Pertumbuhan pada tanaman terbagi dalam beberapa tahapan,yaitu perkecambahan yang diikuti dengan pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Perkecambahan merupakan proses munculnya tanaman kecil dari dalam biji. Untuk itu perlu diketahui bagaimana proses perkecambahan itu terjadi beserta kondisi-kondisi pada kecambah yang diberikan oleh

faktor-faktor penyebab perkecambahan. Perkecambahan biji pada tanaman dibedakan menjadi perkecambahan epigeal dan hipogeal.

B.     Rumusan Masalah

1.      Bagaimanakah konsep perkecambahan biji?

2.      Bagaimana perkembangan biji dan endosperm?

3.      Bagaimana metabolisme perkecambahan biji?

4.      Apa saja faktor yang mempengaruhi perkecambahan biji?

5.      Apa yang dimaksud dengan dormansi biji?

6.      Apa saja penyebab dormasi dan pematahannya?

C.    Tujuan

1.      Mengetahui konsep perkecambahan biji

2.      Mengetahui perkembangan biji dan endosperm

3.      Mengetahui metabolisme perkecambahan biji

4.      Mengetahui faktor yang mempengaruhi perkecambahan biji

5.      Mengetahui pengertian dormansi biji

6.      Mengetahui penyebab dormasi dan pematahannya

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Konsep Perkecambahan Biji

Perkecambahan merupakan salah satu proses pertumbuhan dan perkembangan embrio (lembaga tumbuhan). Hasil perkecambahan ini adalah munculnya tumbuhan kecil dari dalam biji. Proses perubahan embrio saat perkecambahan adalah plumula tumbuh dan berkembang menjadi batang, dan radikula tumbuh dan berkembang menjadi akar. Proses perkecambahan di pengaruhi oleh cahaya, suhu, dan oksigen.

Perkecambahan juga melibatkan proses fisika dan proses kimia:

ü  Proses fisika terjadi yaitu pada awal perkecambahan di mulai dengan berakhirnya masa dormansi pada biji. Berakhirnya masa tersebut ditandai dengan proses imbibisi,yaitu masuknya air ke dalam biji yang mengakibatkan biji mengembang dan kulit biji akan pecah. Secara fisiologi, proses perkecambahan berlangsung dalam beberapa tahapan penting, meliputi:

·         Absorbsi air

·         Metabolisme pemecahan materi cadangan makanan

·         Transpor materi hasil pemecahan dari endosperm ke embrio yang aktif tumbuh.

·         Proses-proses pembentukan kembali materi-materi baru

·         Respirasi

·         Pertumbuhan 

ü  Proses kimia terjadi ketika air masuk pada biji kemuadian air tersebut mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormon Giberelin (GA). Hormon ini mendorong aleuron (lapisan tipis bagian luar endosperma) untuk mensintesis dan mengeluarkan enzim. Enzim bekerja dengan menghidrolisis cadangan makanan yang terdapat pada kotuledon dan endosperma. Kemudian enzim yang ada pada biji tersebut misalnya enzim amilase akan mengubah amilun yang terdapat pada kotiledon menjadi glukosa. Dan glukosa ini diperlukan untuk proses pembentukan energi bersama oksigen. Selanjutnya, selama pertumbuhan embrio akan menjadi bibit tanaman.

B.     Perkembangan Biji Dan Endosperm

Perkecambahan dibedakan menjadi dua macam yaitu :

ü  Perkecambahan Epigeal

Perkecambahan epigeal adalah apabila terjadi pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga atau hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat ke atas tanah, misalnya pada kacang hijau.

ü  Perkecambahan Hipogeal

Perkecambahan hipogeal adalah apabila terjadi pembentangan ruas batang teratas (epikotil) sehingga daun lembaha ikut tertarik ke atas tanah, tetapi kotiledon tetap di dalam tanah. Misalnya, pda kacang kapri.

Rangkaian peristiwa selama proses perkecambahan berlangsung, yaitu:

ü  Imbibisi

ü  Aktivasi Enzim

ü  Perombakan simpanan cadangan

ü  Inisiasi pertumbuhan embrio

ü  Pemunculan radikel

ü  Pemantapan kecambah

Pemacu kimiawi perkecambahan benih adalah :

ü  Giberelin: Hormon endogen pemacu perkecambahan benih alamiah

ü  Sitokinin: Hormon endogen pemacu perkecambahan benih alamiah.

ü  Etilen (C4H4): Turut mengatur penglepasan auksin pada perkecambahan benih.

ü  H2O2: Menstimulir respirasi yang mempercepat perombakan cadangan makanan.

ü  Auksin: dalam konsentrasi rendah bekerjasama dengan cahaya mempercepat perkecambahan.

ü  KNO3: bekerjasama dengan cahaya dan suhu memacu proses perkecambahan benih.

ü  Thiourea Membantu pembentukan pemacu perkecambahan, seperti giberelin

Endosperma, dalam botani, adalah bagian dari biji tumbuhan berbunga (Anthophyta) yang merupakan hasil dari pembuahan berganda selain embrio. Endosperma dapat dikatakan sebagai "saudara kembar" embrio karena selalu terbentuk bersama, namun berbeda dengan embrio yang diploid, endosperma memiliki tiga set genom atau triploid.

Endosperma dapat dilihat dengan jelas pada biji-bijian tertentu, seperti padi, jagung, apokat, serta jarak karena dalam perkembangan biji ia berfungsi vital dalam mendukung perkecambahan. Fungsinya yang paling utama adalah sebagai penyedia cadangan energi bagi embrio (lembaga) dalam proses perkecambahan. Karena itu, protein penyusunnya adalah albumin, protein yang larut dalam air. Karena fungsinya ini, pada endosperma seringkali terkandung karbohidrat dan lemak. Walaupun demikian, endosperma tidak selalu ditemukan pada biji-biji yang telah dewasa / berkembang penuh. Pada suku kacang-kacangan (Fabaceae) serta sawi-sawian (Brassicaceae), misalnya, endosperma tidak ditemukan karena menyusut (rudimenter) dalam perkembangan biji dan fungsi penyedia cadangan energi digantikan oleh bagian embrio sendiri, yaitu daun lembaga atau kotiledon.

Lapisan terluar endosperma beberapa biji serealia memiliki jaringan pelindung tipis yang dapat mengandung pigmen dan disebut lapisan aleuron.

Biji yang neniliki endosperm merupakan organ yang berasal dari pembuahan ganda. Hasil dari pembuahan ganda tersebut berupa embrio yang berasal dari perkembangan zigot serta adanya endosperm yang berfungsi sebagai nutrisi yang diperlukan oleh embrio selama masa pertumbuhan dan perkembangan. Endosperm berkembang dari sel triploid yang aktif membelah membentuk multinukleat (supercell) seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1 yang menggunakan biji jagung sebagai sampel (Campbell et al., 2009).

Gambar 1. Struktur biji jagung (Campbell et al., 2009). 

Endosperm sendiri berasal dari inti kandung lembaga sel (central cell) yang dibuahi oleh gamet jantan. Endosperm beserta embrio dibungkus oleh integumen yang secara keseluruhan membentuk struktur biji. Perkembangan endosperm sangat menentukan proses perkecambahan karena endosperm merupakan cadangan makanan yang dibutuhkan selama proses perkecambahan (Berger, 2003). 

Kandungan endosperm pada umumnya adalah berupa homopolimer D-glukosa yang terdiri dari amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan polimer linear yang memiliki cabang glukan dengan ikatan glikosida pada posisi α-1,6. Pada endosperm jagung terdapat amilopektin yang memiliki ikatan A dan ikatan B1. Proses pembentukan amilopektin dikatalisis oleh ADP glucose pyrophosphorylase (AGPase) yang merupakan produk dari gen shrunken2 dan brittle2 (Jeon et al., 2010). 

Dalam perkembangannya, biji akan mengalami proses perkecambahan. Perkecambahan merupakan proses perubahan embrio menjadi tahapan yang lebih kompleks yang menyangkut perubahan morfologi, fisiologi, dan kimiawi (Starr & Taggart, 2009). Proses perkecambahan diawali dengan proses imbibisi yang kemudian dimulai dengan munculnya bagian radikula. Proses tersebut melibatkan mekanisme yang kompleks baik dari internal maupun eksternal. Dalam proses perkecambahan terdapat tiga fase yakni fase I, II, dan III (Gambar 2). Fase I merupakan tahapan awal yakni ditandai dengan proses imbibisi pada biji, kemudian fase II masih terjadi proses penterapan air dan sejumlah aktivitas selular, enzimatis, dan reaksi-reaksi kimiawi terjadi peningkatan mulai dari persiapan perkecambahan hingga proses pertumbuhan dan perkembangan pada kecambah yang ditandai dengan munculnya radikula. Pada fase terakhir yakni fase III merupakan pasca perkecambahan (post-germination) merupakan fase dimulainya kehidupan tanaman baru (Nonogaki et al., 2010). 

Gambar 2. Fase-fase perkecambahan (Nonogaki et al., 2010). 

C.    Metabolisme Perkembangan Biji

Menurut (Sadjad,1994) tahap awal metabolisme untuk tumbuh benih dapat diungkapkan sebagai tiga tipe yaitu perombakan bahan cadagan, translokasi dari bagian benih kesatu bagian yang lain dan sintesa bahan-bahan yang baru.

(Sutopo (2002) menjelaskan tahapan proses perkecambahan sebagai berikut:

1.      Tahap pertama dimulai dengan penyerapan air oleh benih, melunaknya kulit benih dan hidrasi oleh protoplasma.

2.      Tahap kedua dimulai dengan kegitan sel-sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih.

3.      Tahap ketiga merupakan tahap dimana terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan ditranslokasikan ke titik-titik tumbuh.

4.       Tahap keempat adalah asimilasi dari bahan-bahan yang telah terurai di daerah meristematik untuk menghasilkan energi dari kegiatan pembentukan komponen dalam pertumbuhan sel-sel baru.

5.      Tahap kelima adalah pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik-titik tumbuh, pertumbuhan kecambah ini tergantung pada persediaan makanan yang ada dalam biji.

Proses penyerapan air oleh biji merupakan proses imbibisi yang disebabkan oleh perbedaan potensi air antara benih dengan media sekitarnya (Lakitan, 1996), sehingga kadar air dalam benih mencapai presentase tertentu yaitu (50 sd 60) persen dan akan meningkat lagi pada saat munculnya radikel sampai jaringan penyimpan dan kecambah yang sedang tumbuh mempunyai kandungan air (70 sd 90) persen (Ching, 1972 dalam Sutopo, 2002). Akibat terjadinya imbibisi, kulit biji akan menjadi lunak dan retak-retak (Kuswanto,1996).

Proses perkecambahan dapat terjadi jika kulit benih permeable terhadap air dengan tekanan osmosis tertentu (Kuswanto, 1996). Serapan air dan berbagai proses biokimia yang berlangsung pada benih pada akhirnya akan tercermin pada pertumbuhan dan perkembangan kecambah menjadi tanaman muda (bibit), kecuali jika benih tersebut dalam keadaan dorman (Lakitan,1996).

D.    Faktor Yang Mempengaruhi Perkecambahan Biji

1.      Faktor internal (dalam)

a.       Tingkat kemasakan benih

Benih yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai tidak mempunyai viabilitas yang tinggi karena belum memiliki cadangan makanan yang cukup serta pembentukan embrio belum sempurna (Sutopo, 2002). Pada umumnya sewaktu kadar air biji menurun dengan cepat sekitar 20 persen, maka benih tersebut juga telah mencapai masak fisiologis atau masak fungsional dan pada saat itu benih mencapat berat kering maksimum, daya tumbuh maksimum (vigor) dan daya kecambah maksimum (viabilitas) atau dengan kata lain benih mempunyai mutu tertinggi (Kamil, 1979).

b.      Ukuran benih

Benih yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan yang lebih banyak dibandingkan dengan yang kecil pada jenis yang sama. Cadangan makanan yang terkandung dalam jaringan penyimpan digunakan sebagai sumber energi bagi embrio pada saat perkecambahan (Sutopo, 2002). Berat benih berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan dan produksi karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada saat permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen (Blackman, dalam Sutopo, 2002).

c.       Dormansi

Benih dikatakan dormansi apabila benih tersebut sebenarnya hidup tetapi tidak berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan yang secara umum dianggap telah memenuhi persyaratan bagi suatu perkecambahan atau juga dapat dikatakan dormansi benih menunjukkan suatu keadaan dimana benih-benih sehat (viabel) namun gagal berkecambah ketika berada dalam kondisi yang secara normal baik untuk berkecambah, seperti kelembaban yang cukup, suhu dan cahaya yang sesuai (Lambers 1992, Schmidt 2002).

d.      Penghambat perkecambahan

Menurut Kuswanto (1996), penghambat perkecambahan benih dapat berupa kehadiran inhibitor baik dalam benih maupun di permukaan benih, adanya larutan dengan nilai osmotik yang tinggi serta bahan yang menghambat lintasan metabolik atau menghambat laju respirasi.

2.      Faktor eksternal (luar)

a.       Air
Penyerapan air oleh benih dipengaruhi oleh sifat benih itu sendiri terutama kulit pelindungnya dan jumlah air yang tersedia pada media di sekitarnya, sedangkan jumlah air yang diperlukan bervariasi tergantung kepada jenis benihnya, dan tingkat pengambilan air turut dipengaruhi oleh suhu (Sutopo, 2002). Perkembangan benih tidak akan dimulai bila air belum terserap masuk ke dalam benih hingga 80 sampai 90 persen (Darjadi,1972) dan umumnya dibutuhkan kadar air benih sekitar 30 sampai 55 persen (Kamil, 1979). Benih mempunyai kemampuan kecambah pada kisaran air tersedia. Pada kondisi media yang terlalu basah akan dapat menghambat aerasi dan merangsang timbulnya penyakit serta busuknya benih karena cendawan atau bakteri (Sutopo, 2002).

Menurut Kamil (1979), kira-kira 70 persen berat protoplasma sel hidup terdiri dari air dan fungsi air antara lain:

ü  Untuk melembabkan kulit biji sehingga menjadi pecah atau robek agar terjadi pengembangan embrio dan endosperm.

ü  Untuk memberikan fasilitas masuknya oksigen kedalam biji.

ü  Untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan berbagai fungsinya.

ü  Sebagai alat transport larutan makanan dari endosperm atau kotiledon ke titik tumbuh, dimana akan terbentuk protoplasma baru.

b.      Suhu

Suhu optimal adalah yang paling menguntungkan berlangsungnya perkecambahan benih dimana presentase perkembangan tertinggi dapat dicapai yaitu pada kisaran suhu antara 26.5 sd 35°C (Sutopo, 2002). Suhu juga mempengaruhi kecepatan proses permulaan perkecambahan dan ditentukan oleh berbagai sifat lain yaitu sifat dormansi benih, cahaya dan zat tumbuh gibberallin.

c.       Oksigen

Saat berlangsungnya perkecambahan, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan CO2, air dan energi panas. Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan menghambat proses perkecambahan benih (Sutopo, 2002). Kebutuhan oksigen sebanding dengan laju respirasi dan dipengaruhi oleh suhu, mikro-organisme yang terdapat dalam benih (Kuswanto. 1996). Menurut Kamil (1979) umumnya benih akan berkecambah dalam udara yang mengandung 29 persen oksigen dan 0.03 persen CO2. Namun untuk benih yang dorman, perkecambahannya akan terjadi jika oksigen yang masuk ke dalam benih ditingkatkan sampai 80 persen, karena biasanya oksigen yang masuk ke embrio kurang dari 3 persen.

d.      Cahaya

Kebutuhan benih akan cahaya untuk perkecambahannya berfariasi tergantung pada jenis tanaman (Sutopo, 2002). Adapun besar pengaruh cahanya terhadap perkecambahan tergantung pada intensitas cahaya, kualitas cahaya, lamanya penyinaran (Kamil, 1979). Menurut Adriance and Brison dalam Sutopo (2002) pengaruh cahaya terhadap perkecambahan benih dapat dibagi atas 4 golongan yaitu golongan yang memerlukan cahaya mutlak, golongan yang memerlukan cahaya untuk mempercepat perkecambahan, golongan dimana cahaya dapat menghambat perkecambahan, serta golongan dimana benih dapat berkecambah baik pada tempat gelap maupun ada cahaya.

e.       Medium

Medium yang baik untuk perkecambahan haruslah memiliki sifat fisik yang baik, gembur, mempunyai kemampuan menyerap air dan bebas dari organisme penyebab penyakit terutama cendawan (Sutopo, 2002). Pengujian viabilitas benih dapat digunakan media antara lain substrat kertas, pasir dan tanah.

E.     Dormansi Biji

Dormansi didefinisikan sebagai status dimana benih tidak berkecambah walaupun pada kondisi lingkungan yang ideal untuk perkecambahan. Beberapa mekanisme dormansi terjadi pada benih baik fisik maupun fisiologi, termasuk dormansi primer dan sekunder. Sebenarnya hidup tetapi belum mau berkecambah. Lamanya dormansi tergantung pada jenis tanaman dan juga tipe dormansinya. Fungsi dormansi bagi tanaman untuk siklus pertumbuhan tanaman dengan keadaan lingkungan.

Intensitas dormansi dipengaruhi oleh lingkungan selama perkembangan benih. Lamanya (persistensi) dormansi dan mekanisme dormansi berbeda antar spesies, dan antar varietas. Dormansi pada spesies tertentu mengakibatkan benih tidak berkecambah di dalam tanah selama beberapa tahun. Hal ini menjelaskan keberadaan tanaman yang tidak diinginkan (gulma) di lahan pertanian yang ditanami secara rutin.

Perkecambahan pada biji setelah mengalami dormansi

F.     Penyebab Dormansi dan pematahannya

Penyebab terjadinya dormansi dipengaruhi oleh 2 faktor diantaranya :fisik (dormansi fisik), misal dari kulit bijinya dan fisiologis (dormnasi fisiologis), misal dari embrio.

1.       Dormansi Fisik (dormansi primer)

Pada tipe dormansi ini yang menyebabkan pembatas struktural terhadap perkecambahan adalah kulit biji yang keras dan kedap air sehingga menjadi penghalang mekanis terhadap masuknya air atau gas pada berbagai jenis tanaman. Dormansi primer merupakan bentuk dormansi yang paling umum dan terdiri atas dua macam yaitu dormansi eksogen dan dormansi endogen.

Dormansi eksogen adalah kondisi dimana persyaratan penting untuk perkecambahan (air, cahaya, suhu) tidak tersedia bagi benih sehingga gagal berkecambah. Tipe dormansi ini biasanya berkaitan dengan sifat fisik kulit benih (seed coat). Tetapi kondisi cahaya ideal dan stimulus lingkungan lainnya untuk perkecambahan mungkin tidak tersedia. Faktor-faktor penyebab dormansi eksogen adalah air, gas, dan hambatan mekanis.

Dormansi endogen dapat dipatahkan dengan perubahan fisiologis seperti pemasakan embrio rudimenter, respon terhadap zat pengatur tumbuh, perubahan suhu, ekspos ke cahaya.

Yang termasuk dormansi fisik adalah:

ü  Impermeabilitas kulit biji terhadap air

Benih-benih yang menunjukkan tipe dormansi ini disebut benih keras              contohnya seperti pada famili Leguminoceae, disini pengambilan air terhalang kulit biji yang mempunyai struktur terdiri dari lapisan sel-sel berupa palisade yang berdinding tebal, terutama dipermukaan paling         luar dan bagian dalamnya mempunyai lapisan lilin. Di alam selain pergantian suhu tinggi dan rendah dapat menyebabkan benih retak akibat pengembangan dan pengkerutan, juga kegiatan dari bakteri dan cendawan dapat membantu memperpendek masa dormansi benih.

ü  Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio

Pada tipe dormansi ini, beberapa jenis benih tetap berada dalam keadaan dorman disebabkan kulit biji yang cukup kuat untuk menghalangi pertumbuhan embrio. Jika kulit ini dihilangkan maka embrio akan tumbuh dengan segera. Tipe dormansi ini juga umumnya dijumpai pada beberapa genera tropis seperti Pterocarpus, Terminalia, Eucalyptus, dll ( Doran, 1997). Pada tipe dormansi ini juga didapati tipe kulit biji yang biasa dilalui oleh air dan oksigen, tetapi perkembangan embrio terhalang oleh kekuatan mekanis dari kulit biji tersebut. Hambatan mekanis terhadap pertumbuhan embrio dapat diatasi dengan dua cara mengekstrasi benih dari pericarp atau kulit biji.

ü  Adanya zat penghambat

Sejumlah jenis mengandung zat-zat penghambat dalam buah atau benih             yang    mencegah perkecambahan. Zat penghambat yang paling sering             dijumpai ditemukan dalam daging buah. Untuk itu benih tersebut harus             diekstrasi dan dicuci untuk menghilangkan zat-zat penghambat.

Teknik skarifikasi pada berbagai jenis benih harus disesuaikan dengan tingkat dormansi fisik.

Berbagai teknik untuk mematahkan dormansi fisik antara lain sebagai berikut:

a.       Mekanisme perlakuan (skarifikasi)

Perlakuan mekanis (skarifikasi) pada kulit biji, dilakukan dengan cara penusukan, pengoresan, pemecahan, pengikiran atau pembakaran, dengan bantuan pisau, jarum, kikir, kertas gosok, atau lainnya adalah cara yang paling efektif untuk mengatasi dormansi fisik. Karena setiap benih ditangani secara manual, dapat diberikan perlakuan individu sesuai dengan ketebalan biji. Pada hakekatnya semua benih dibuat permeabel dengan resiko kerusakan yang kecil, asal daerah radikel tidak rusak (Schmidt, 2002).

Seluruh permukaan kulit biji dapat dijadikan titik penyerapan air. Pada benih legum, lapisan sel palisade dari kulit biji menyerap air dan proses pelunakan menyebar dari titik ini keseluruh permukan kulit biji dalam beberapa jam. Pada saat yang sama embrio menyerap air. Skarifikasi manual efektif pada seluruh permukaan kulit biji, tetapi           daerah microphylar dimana terdapat radicle, harus dihindari. Kerusakan pada daerah ini dapat merusak benih, sedangkan kerusakan pada kotiledon tidak akan mempengaruhi perkecambahan.

b.      Air panas

Air panas mematahkan dormansi fisik pada leguminosae melalui tegangan yang menyebabkan pecahnya lapisan macrosclereids. Metode ini paling efektif bila benih direndam dengan air panas. Pencelupan sesaat juga lebih baik untuk mencegah kerusakan pada embrio karena bila perendaman paling lama, panas yang diteruskan kedalam embrio sehingga dapat menyebabkan kerusakan. Suhu tinggi dapat merusak benih dengan kulit tipis, jadi kepekaan terhadap suhu berfariasi tiap jenis.Umumnya benih kering yang masak atau kulit bijinya relatif tebal toleran terhadap perendaman sesaat dalam air mendidih.

c.       Perlakuan kimia

Perlakuan kimia dengan bahan-bahan kimia sering dilakukan untuk memecahkan dormansi pada benih. Tujuan utamanya adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki oleh air pada waktu proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lunak sehingga dapat dilalui air dengan mudah.

Larutan asam untuk perlakuan ini adalah asam sulfat pekat (H2SO4) asam ini menyebabkan kerusakan pada kulit biji dan dapat diterapkan pada legum maupun non legume (Coppeland, 1980). Tetapi metode ini tidak sesuai untuk benih yang mudah sekali menjadi permeable, karena asam akan merusak embrio. Lamanya perlakuan larutan asam harus memperhatikan 2 hal, yaitu:

1). kulit biji atau pericarp yang dapat diretakkan untuk memungkinkan imbibisi

2). larutan asam tidak mengenai embrio.

d.      Perlakuan temperature

·         Rendah (stratifikasi).

Pemberian suhu rendah selama waktu tertentu (berbeda untuk setiap jenis tanaman) dapat menghilangkan penghambatan pertumbuhan.

·         Rendah dan tinggi.

Temperatur tinggi hanya radikelnya, diikuti temperature rendah untuk epikotilnya. Perbedaan tidak boleh lebih dari 10-20oC.

e.  Perlakuan cahaya

Jumlah cahaya, intensitas, panjang hari juga dapat memepengaruhi laju perkecambahan. Selain meningkatkan % perkecambahan, juga dapat meningkatkan laju perkecambahan.

2.       Dormansi Fisiologis (dormansi sekunder)

Penyebabnya adalah embrio yang belum sempurna pertumbuhannya atau belum     matang. Benih-benih demikian memerlukan jangka waktu tertentu agar dapat    berkecambah       (penyimpanan). Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-beda dari kurun waktu beberapa hari sampai beberapa tahun tergantung jenis benih. Benih-benih ini biasanya ditempatkan pada kondisi temperatur dan kelembaban tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrio terbentuk sempurna dan dapat berkecambah (Schmidt, 2002).

Benih non dorman dapat mengalami kondisi yang menyebabkannya menjadi dorman. Penyebabnya kemungkinan benih terekspos kondisi yang ideal untuk terjadinya perkecambahan kecuali satu yang tidak terpenuhi. Dormansi sekunder dapat diinduksi oleh: (1) thermo- (suhu), dikenal sebagai thermodormancy; (2) photo- (cahaya), dikenal sebagai photodormancy; (3) skoto- (kegelapan), dikenal sebagai skotodormancy; meskipun penyebab lain seperti kelebihan air, bahan kimia, dan gas bisa juga terlibat.

Mekanisme dormansi sekunder diduga karena:

ü  terkena hambatan pada titik-titik krusial dalam sekuens metabolik menuju perkecambahan;

ü  ketidak-seimbangan zat pemacu pertumbuhan versus zat penghambat pertumbuhan. Dormansi karena hambatan metabolisme pada embrio, terjadi karena adanya zat-zat penghambat perkecambahan dalam embrio. Misal : ammonia, asam benzoate, ethylene, alkaloid, coumarin (yang menghambat kerja enzim alfa dan beta amylase).

Contoh : selada,dapat berkecambah langsung bila diberi suhu <20oC. Tetapi setelah disimpan, dapat berkecambah walau suhunya 30oC.

 Dormansi Benih dan Metode Pematahannya:

1)      Dormansi Benih Padi dan Metode Pematahan Dormansi

Sebagian besar benih padi mempunyai sifat dorman. Dormansi benih pada padi menyebabkan beberapa varietas padi yang baru dipanen tidak tumbuh jika ditanam pada kondisi optimum. Masa dorman benih padi beragam 0 – 11 minggu. Perilaku dormansi (intensitas, persistensi, dan mekanisme dormansi) beragam antar genotipe padi (Takahashi 1984 dalam Soejadi dan Nugraha, 2002a).

Untuk mengatasi masalah ini diperlukan metode pematahan dormansi yang efektif yang dapat meningkatkan validitas hasil pengujian daya berkecambah, dan mengatasi masalah dormansi pada saat benih diperlukan untuk segera ditanam. Pematahan dormansi dikatakan efektif jika menghasilkan daya berkecambah 85% atau lebih (Ilyas dan Diarni, 2007). Soejadi dan Nugraha (2002a) menyatakan, efektivitas metode pematahan dormansi sangat dipengaruhi oleh intensitas, persistensi, dan mekanisme dormansi. Perbedaan persistensi dormansi benih bergantung pada beberapa faktor antara lain spesies, varietas, musim tanam, lokasi panen, dan tahap perkembangan benih (Come et al., 1988). Nugraha dan Soejadi (1991) melaporkan bahwa persistensi dormansi benih dapat mempengaruhi metode pematahan dormansi yang digunakan.

Perendaman benih dalam KNO3 1% selama 48 jam adalah cara pematahan dormansi paling efektif pada benih padi gogo varietas Kalimutu, Gajah Mungkur, dan Way Rarem pada saat 0 minggu setelah panen. (Ilyas dan Diarni, 2007). Perlakuan ini juga paling efektif untuk mematahkan dormansi benih padi gogo ’Gajah Mungkur’ setelah disimpan 2 dan 4 minggu dengan indeks vigor tertinggi (Tabel 3). Penggunaan KNO3 0,2% efektif untuk mematahkan dormansi benih padi sawah (Nugraha dan Soejadi, 1991). Selain itu, perlakuan perendaman benih dalam larutan GA3120 ppm selama 48 jam juga efektif. Metode pemanasan benih dalam oven 50 0C selama 48 jam yang diikuti dengan perendaman dalam air 24 jam dapat digunakan untuk mematahkan dormansi benih padi gogo ’Jatiluhur’ (Ilyas dan Diarni, 2007). Rekomendasi ISTA (2005) untuk mematahkan dormansi benih Oryza sativa adalah dengan memanaskan benih pada suhu 50 0C, atau merendam benih dalam air atau HNO3 selama 24 jam sebelum dikecambahkan.             Tetapi Soejadi dan Nugraha (2002b) Pada benih kacang tanah tipe Virginia, perkecambahan benih dihalangi oleh embrio yang belum masak sehingga mengakibatkan terjadinya dormansi. Pematahan dormansi dapat dilakukan dengan menghembuskan udara yang mengandung uap etilen selama 24 jam (Pollock dan Toole, 1961). Matilla (2000) juga menyatakan, perlakuan etilen pada benih kacang tanah dapat menghilangkan penghambatan perkecambahan oleh inhibitor ABA.

2)       Dormansi Benih Kacang Tanah dan Metode pematahannya.

Perlakuan penyimpanan benih setelah panen (after-ripening) pada kisaran suhu ruang 19 - 25 0C belum dapat mematahkan dormansi benih kacang tanah varietas Gajah, Kidang, Pelanduk, Zebra, Macan, dan Panter terbukti dengan nilai daya berkecambah yang masih rendah. Untuk varietas Simpai dan Trenggiling, after-ripening selama 3 minggu mampu mematahkan dormansi benih, dan untuk varietas Banteng dengan after-ripening 4 minggu. Daya berkecambah benih telah mencapai 88%.

Tetapi pada penelitian Cahyono dan Ilyas (2001), pematahan dormansi secara kimia termasuk perlakuan inkubasi benih selama 48 jam dalam uap etilen (1,2 ethanediamine) 2001) segera setelah panen tidak efektif untuk mematahkan dormansi benih kacang tanah dari sembilan varietas yang digunakan (tidak semua data ditunjukkan). Pelembaban benih selama 48 jam dalam KNO3 0.2% mampu meningkatkan daya berkecambah benih kacang tanah varietas Gajah dari 60% saat after-ripening 3 minggu menjadi 80% setelah 6 minggu; dan mematahkan dormansi benih varietas Panter 6 minggu after-ripening (daya berkecambah 80%). Kedua perlakuan secara kimia belum efektif untuk mematahkan dormansi benih varietas Zebra 6 minggu after-ripening karena daya berkecambah yang dicapai hanya 64%. Rekomendasi ISTA (2005) untuk mematahkan dormansi benih Arachis hypogaea mungkin dapat diterapkan yaitu dengan menginkubasi benih tanpa polong pada suhu 40 0C.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Perkecambahan merupakan salah satu proses pertumbuhan dan perkembangan embrio (lembaga tumbuhan). Hasil perkecambahan ini adalah munculnya tumbuhan kecil dari dalam biji.

Dormansi ada 2:

1)      Dormansi Fisik

Beberapa penyebab dormansi fisik adalah :

ü  Impermeabilitas kulit biji terhadap air

ü  Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio

ü  Permeabilitas yang rendah dari kulit biji terhadap gas-gas

2)      Dormansi Fisiologis

Beberapa penyebab dormansi fisiologis adalah :

ü  Immaturity Embrio

ü  After ripening

ü  Dormansi yang disebabkan oleh hambatan metabolis pada embrio.

Tipe perkecambahan terbagi menjadi perkecambahan epigealdan hipogeal.

Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan terdiri dari faktor dalam dan faktor luar.

Ada beberapa cara yang telah diketahui menghambat dormansi, seperti:

ü  Dengan perlakuan mekanis

ü  Dengan perlakuan kimia

ü  Perendaman benih padi dalam HNO₃ pekat selama 30 menit.

ü  Pemberian Gibberelin pada benih terong dengan dosis 100 - 200 PPM.

ü  Dengan perlakuan perendaman dengan air.

ü  Dengan perlakuan suhu

ü  Dengan perlakuan cahaya

                                              

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A. 2003. Biologi jilid V edisi 2 (penerjemah: Wasmen    Manulau). Jakarta: Erlangga.
Pratiwi.2007. Biologi Untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga
Gardner, F.P. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya (Penerjemah: Herawati Susilo). Jakarta: UI-Press.

Wilkins,M.B.1989.fisiologi tanaman. Bumi aksara: jakarta
http://www.google.co.id/perkecambahan/05 oktober 2015 pukul 20:35