FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP PERKECAMBAHAN BENIH

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkecambahan merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan embrio, dimana tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah. Hasil perkecambahan ini adalah munculnya tumbuhan kecil dari dalam biji

            Pengertian perkecambahan ini tidak hanya dipakai khusus untuk biji (seed) tetapi juga dipakai untuk bagian tumbuhan lainnya. Selama proses pertumbuhan dan pemasakan biji (seed development and maturation), embryonic axis juga bertumbuh (grows). Setelah biji masak yaitu mencapai maximum dry weight yang biasanya bersamaan dengan masaknya buah, biji tersebut memasuki suatu periode waktu selama embryonic axis berhenti tumbuh. Pengaktifan kembali aktifitas pertumbuhan embryonic axis didalam biji yang terhenti untuk kemudian membentuk bibit(seedling) disebut perkecambahan.

Secara visual dan morfologis suatu biji yang berkecambah (germinate) umumnya ditandai dengan terlihatnya akar (radicle) atau daun (plumule) yang menonjol keluar dari jiwa. Sebetulnya proses perkecambahan sudah dimulai dan berlangsung sebelum kenampakan ini. Untuk selama beberapa periode tertentu pada umumnya biji dari kebanyakan tanaman menghendaki beberapa syarat khusus untuk dapat memulai perkecambahan. Biji-biji ini pada umumnya akan berkecambah segera pada keadaan lingkungan yang hamper bersamaan. Syarat luar utama yang dibutuhkan untuk dapat aktifnya kembali pertumbuhan embryonic axis adalah :

1. Adanya air yang cukup untuk melembabkan biji (sufficient supply of                      water)
2. Suhu yang pantas (favourable temperature)

3. cukup oksigen (sufficient supply of oxygen) kekurangan salah satu dari ketiga syarat ini umumnya biji tidak akan berkecambah

4. adanya cahaya        

Setiap tumbuhan dapat hidup dipengaruhi beberapa faktor diantaranya, Faktor internal dan Faktor eksternal. Yang mana faktor internal meliputi gen,hormon dan cadangan makanan sementara faktor eksternal meliputi air, cahaya suhu dan pH. Maksud diadakannya percobaan tumbuhan biji kacang hijau karena kami ingin mengetahui faktor apa saja yang mempengaruhi pertumbuhan kacang hijau. Pada proses pertumbuhan selalu terjadi peningkatan volume dan serta peningkatan jumlah sel dan dalam setiap pertumbuhan perkembangan awal dilalui melalui tahap perkembangan embrio perkecambahan hingga menjadi tumbuhan yang sempurna.

Pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi dalam berbagai cara oleh lingkungan. Kondisi lingkungan yang sesuai selama pertumbuhan akan merangsang tanaman untuk berbunga dan menghasilkan benih. Kebanyakan speises tidak akan memasuki masa reproduktif jika pertumbuhan vegetatifnya belum selesai dan belum mencapai tahapan yang matang untuk berbunga. Pertumbuhan suatu tanaman yang diproduksi akan selalu dipengaruhi oleh faktor dalam maupun faktor luar dari tanaman itu sendiri. Faktor dalam dari taman itu adalah genetika dari tanaman tersebut yang terekspresikan melalui pertumbuhan sehingga diperoleh hasil, sedangkan faktor luarnya adalah faktor biotik maupun abiotik yang meliputi unsur – unsur yang menjadi pengaruh pada kualitas dan kuantitas produksi alam, antara lain iklim, curah hujan, kelembaban, intensitas cahaya, kesuburan tanah, serta ada tidaknya hama dan penyakit. Oleh sebab itu, mengetahui faktor yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman tentunya menjadi sangat bermanfaat. Untuk dapat memanfaatkan unsur-unsur tersebut secara optimal maka perlu adanya perlakuan khusus pada tanaman tersebut, antara lain pengolahan tanah, pemilihan bibit atau varietas unggul, pengaturan kebutuhan benih pada petak, pengaturan jarak tanam, pengaturan pemupukan, pengaturan air irigasi, pengendalian hama dan penyakit, hingga akhirnya diperoleh hasil panen atau produksi pertanian.

            Buah pepaya adalah buah asli Indonesia yang populer dan banyak digemari banyak orang. Alasan banyak orang suka dengan buah pepaya adalah buahnya memiliki daging buah yang lunak dengan warna merah atau kuning yang menarik. Rasanya manis dan menyegarkan karena mengandung banyak air. Nilai gizi buah ini cukup tinggi karena mengandung banyak provitamin A dan vitamin C, juga mineral kalsium. Tanaman pepaya termasuk tanaman dengan tipe pengembangbiakan secara generatif, yaitu memanfaatkan atau menggunakan biji sebagai alat perkembangbiakannya. Oleh karena itu dalam praktikum ini akan membahas tentang faktor yang berpengaruh terhadap perkecambahan benih pepaya.

            Pepaya merupakan spesies tanaman yang budidayanya menggunakan bahan tanam benih, maka dalam proses awal tumbuhnya bergantung dari perkecambahan benih. Biji atau benih setelah ditanam pada kondisi lingkungan yang menguntungkan akan berkecambah. Bila biji dikecambahkan pada media tanam akan muncul bibit. Umumnya struktur yang pertama yang kemudian di ikuti dengan keluarnya calon pucuk dan alon akar yang pada pertumbuhan menjadi akar primer dan kemudian tumbuh akar sekunder. Sementara pucuk atau titik tumbuh tanaman yang tertutup oleh daun, sel-sel meristem akan membentuk batang muda, daun kecil dan cabang.

            Benih pepaya memiliki perbedaan dengan benih lain, yaitu sewaktu masih berada dalam buah, kulit benihnya dilapisi oleh zat berwarna keputihan lunak dan agak bening yang disebut dengan aril. Aril ini mengandung protein kasar dan abu yang ternyata berpengaruh negatif terhadap perkecambahan benih. Perkecambahan adalah proses pertumbuhan embrio dan komponen-komponen biji yang mempunyai kemampuan untuk tumbuh secara normal menjadi tanaman baru. Komponen biji pepaya yang laindiantaranya seperti calon akar (radicle), colon daun/batang (plumule) dan sebagainya. Sebelum embrio memulai aktivitasnya, selalu didahului dengan proses fisiologis hormon dan enzim. Dengan demikian, ada dua jenis aktivitas di sini, yaitu aktivitas mor-fologi dan aktivitas kimiawi. Aktivitas morfologi ditandai dengan pemunculan organ-organ tanaman seperti calon akar dan calon batang  Sedangkan aktivitas kimiawi diawali dengan aktivitas hormon dan enzim yang menyebabkan terjadinya perombakan zat cadangan makanandidalam biji pepaya seperti karbohidrat, protein, lemak dan sebagainya. Proses kimiawi berperanan sebagai penyedia energi yang akan digunakan dalam proses morfologi, dengan demikian kandungan bahan kimia yang terdapat dalam biji merupakan faktor yang sangat menentukan dalam perkecambahan biji pepaya. Bagian benih pepaya berupa selubung yang menutupinya kemungkinan bersifat impermiable atau kedap terhadap air dan udara yang dibutuhkan untuk perkecambahan. Oleh karena itu praktikum ini akan menganalisa tentang apakah perkecambahan benih pepaya dipengaruhi oleh kulit biji atau kemungkinan akibat keterkaitan terhadap kebutuhan cahaya.

1.2 Tujuan

1 Mahasiswa mempelajari faktor-faktor yang berpengaruh terhadap                                                             perkecambahan benih.

2. Mahasiswa dapat mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap perkecambahan benih pepaya.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Proses perkecambahan merupakan tahap awal dari proses terbentuknya individu baru pada tumbuhan berbiji (Susilowarno,dkk, 2007). Gejala awal dari perkecambahan biasanya terlihat dari pembengkakan radikula yang menyebabkan kulit biji robek dan kecambah mulai tumbuh. Perkecambahan juga melalui proses dormansi, dimana dormansi adalah fase biji beristirahat dan tidak melakukan aktivitas apapun.

            Walaupun dormansi benih merupakan sifat alami untuk dapat bertahan hidup atau untuk pelestarian spesiesnya, tetapi sifat dormansi tersebut dapat mengganggu pelaksanaan kegiatan dalam pesemaian dan pembibitan (Mustika, dkk. 2010). Menurut Abidin 1993 dalam Husain dan Tuiyo (2012) Dormansi terjadi disebabkan oleh faktor luar (eksternal) dan faktor dalam (internal).  Faktor-faktor yang menyebabkan dormansi pada biji adalah tidak sempurnanya embrio (rudimetery embrio), embrio yang belum matang secara fisiologis, kulit biji yang tebal (tahan terhadap gerakan mekanis), kulit biji impermeable, dan adanya zat penghambat (inhibitor) untuk perkecambahan (setiowati dan deswaty, 2007). Faktor internal adalah faktor yang berasal dari dalam dan faktor eksternal berasal dari luar.

Menurut Susilowarno, dkk (2007) Berdasarkan faktor-faktor yang menstimulasi perkecambahan dapat disimpulkan bahwa air, suhu, oksigen, dan kelembaban sebagai faktor eksternal, sementara enzim dan hormon sebagai faktor internal mempengaruhi kecepatan perkecambahan. Kecepatan perkecambahan dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor lingkungan seperti tanah dan iklim mikro. Faktor genetik terutama struktur kandungan cadangan makanan yang terdapat dalam benih seperti karbohidrat, protein, lemak dan hormon pengatur tumbuh (Siregar, 2010).

BAB 3. METODOLOGI

3.1  Waktu dan Tempat

Praktikum dengan acara faktor-faktor yang berpengaruh terhadap perkecambahan benih dilaksanakan tanggal 14 Maret 2013 pukul 02.00-selesai

bertempat di Laboratorium Teknologi Benih Fakultas Pertanian Universitas Jember.

3.2  Bahan dan Alat

3.1.1    Bahan

1.      Buah papaya yang telah masak (masak fisiologis).

2.      Abu dapur.

3.2.2        Alat

1.      Substrat kertas merang.

2.      Kapas.

3.      Kertas karbon hitam.

4.      Cawan petri.

5.      Pinset

6.      Alat pengecambah

3.1      Cara kerja

1.      Mempersiapkan benih papaya yang diambil dari bagian tengah buah papaya (lebih kurang ¹/₃ bagian).

2.      Membuang aril benih papaya dengan abu dapur, kemudian dicuci bersih dan ditiriskan.

3.      Memperlakukan benih papaya sebagai berikut:

a.       Tidak mengupas kulit benih/endotestanya.

b.      Mengupas kulit benih sebagian.

c.       Mengupas kulit benih seluruhnya.

4.        Membuat substrat untuk media perkecambahan berupa kertas merang yang dilapisi kapas dalam cawan petri sebanyak enam kombinasi perlakuan dalam dua ulangan.

5.      Menanam benih papaya yang telah diperlakukan dalam substrat yang terlebih dahulu dibasahi dengan air, masing-masing sebanyak 25 butir.

6.      Mengkondisikan perkecambahan benih pada kondisi gelap dan terang. Untuk kondisi gelap cawan oetri ditutup kertas karbon hitam, sedangkan kondisi terang Petridis tanpa ditutup, kemudian meletakkan masing-masing perlakuan pengecambah.

7.      Menjaga kelembabapan substrat perkecambahan dengan memberikan air secukupnya.

 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Perlakuan		UL	Perkecambahan (%)
			Hari ke-3		Hari ke-7
			Normal	Mati	Normal	Abnormal	Mati
Benih baru panen (dormansi)	Kontrol	1 2	100% 16%	- 84%	4% 16%	4% 4%	92% 96%
	Benih dikupas	1 2	80% 83%	28% 17%	48% 60%	28% 12%	24% 28%
	Benih di oven 3-5 jam 400C	1 2	20% 32%	80% 68%	10% 40%	80% -	10% 60%
	Rendam urine 50%	1 2	16% 8%	84% 92%	20% 20%	12% 12%	68% 68%
Benih lebih 10 minggu setelah panen (tanpa dormansi)	Kontrol	1 2	52% 60%	84% 92%	60% 48%	20% 12%	20% 40%
	Benih dikupas	1 2	64% 48%	36% 42%	20% 48%	32% 12%	48% 40%
	Benih di oven 3-5 jam 400C	1 2	75% 68%	24% 32%	76% 56%	4% 12%	20% 32%
	Rendah urine 50%	1 2	48% 52%	52% 48%	48% 44%	8% 24%	44% 32%

4.2 Pembahasan

Pada hasil yang diperoleh dari data pengamatan rata-rata dari semua perlakuan yang diberikan pada benih dapat tumbuh semua, akan tetapi pertumbuhan dan daya perkecambahannya berbeda-beda dari setiap perlakuan. Metode pematahan dormansi pada benih yang efektif dibedakan berdasarkan penyebabnya, sebab metode yang satu belum tentu bisa digunakan untuk metode pematahan dormansi penyebab yang lain. Metode yang digunakan untuk pematahan dormansi dalam praktikum kali ini adalah dikupir, di rendam pada urin kambing, di oven 3-5 jam dan secara terkontrol.

Menurut hasil pengamatan benih padi yang baru akan mengalami dormansi karena jika ditinjau dari segi fisiologis, embrio masih berbentuk rudiment atau belum masak. Kondisi dormansi dibawa sejak benih masak secara fisiologis ketika masih berada pada tanaman induknya atau mungkin setelah benih tersebut terlepas dari tanaman induknya. Dormansi pada benih dapat disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit biji yang memilki senyawa penghambat tumbuh dan keadaan fisiologis dari embrio atau bahkan kombinasi dari kedua keadaan tersebut. Selain itu Pada benih padi yang baru dipanen mengalami dormansi karena benih tersebut secara fisiologis penyerapan air (imbibisi), aktivasi enzim yang dimiliki benih tersebut, cadangan makanan (karbohidrat, lemak), inisiasi pertumbuhan embrio, munculnya radikel, serta pemantapan perkecambahannya belum sempurna. 

Pada data hasil pengamatan diketahui pada benih padi yang setelah panen atau yang mengalami dormansi perlakuan perendaman dengan air lebih cepat mematahkan dormansi daripada perlakuan dengan control, oven maupun direndam dengan urin kambing, dikarenakan air dapat masuk dan melunakkan kulit benih sehingga dapat memunculkan kecambah, benih padi yang baru dipanen merupakan benih yang paling baik digunakan dalam perkecambahan, karena benih masih dalam keadaan produktif.

Biji yang telah masak dan siap berkecambah membutuhkan kondisi klimatik  dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan mulai memproses perkecambahannya. Penyebab dormansi adalah terhalangnya pertumbuhan aktif karena keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan dan dormansi juga disebabkan karena keadaan atau kondisi didalam organ-organ biji itu sendiri. Kulit biji yang keras akan menyebabkan air tidak dapat ditembus oleh akar, atau udara membatasi mekanisme kerja dari embrio biji. Perkecambahan biji tidak hanya ditentukan pada kemampuannya dalam menyerap air, tetapi juga kondisi selama inbibisi. Kelebihan air sering menyebabkan perkecambahan yang tidak baik dan juga bisa mendorong perkembangan dari mikroorganisme di sekitar kulit biji dan yang akan bersaing dengan embrio dalam mendapatkan oksigen.

            Keluar masuknya oksigen pada biji disebabkan oleh mekanisme dalam kulit biji. Dormansi karena hambatan keluar masuknya oksigen melalui kulit biji ini dapat mematahkan dengan perlakuan melakukan pelunakan kulit biji menggunakan air panas atau bahan kimia, dan lain-lain. Perlakuan pendahuluan yang tepat pada benih-benih dormansi juga akan meningkatkan daya kecepatan berkecambah benih. Seperti pada benih ulin memiliki dormansi yang diduga disebabkan oleh kulit benih yang keras sehingga sulit ditembus oleh air, adalah diperlakukan untuk meningkatkan inbibisi air untuk memproses metabolisme benih. Pada beberapa jenis, penghilangan kulit benih dapat meningkatkan daya dan kecepatan berkecambah benih.

Perlakuan yang baik dalam praktikum ini yaitu dikupir dan direndam dalam air pada benih yang telah panen. Proses awal perkecambahan yaitu dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji baik tanah, udara, maupun media lainnya , perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran biji yang disebut tahap imbibisi. Efek yang terjadi adalah membesarnya ukuran biji karena sel-sel embrio membesar dan biji melunak.kehadiran air dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal.fitohormon asam absisat menurun kadarnya, sementara giberilin meningkat. Perubahan pengendalian ini merangsang pembelahan sel dibagian yang aktif melakukan mitosis seperti di bagian ujung radikula, akibatnya ukuran radikula makin membesar dan kulit atau cangkang biji terdesak dari dalam,yang pada akhirnya pecah. Pada tahap ini persyaratan bahwa cangkang biji cukup lunak bagi embrio untuk pecah.

Faktor-faktor yang menyebabkan hilangnya dormansi pada benih sangat bervariasi tergantung pada jenis tanaman dan tentu saja tipe dormansinya, antara lain yaitu: karena temperatur yang sangat rendah di musim dingin, perubahan temperatur yang silih berganti, menipisnya kulit biji, hilangnya kemampuan untuk menghasilkan zat-zat penghambat perkecambahan, adanya kegiatan dari mikroorganisme. Tipe-tipe dormansi antara lain: Dormansi fisik yang disebabkan oleh impermiabilitas kulit biji terhadap air, resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio, permeabilitas yang rendah dari kulit biji terhadap gas-gas. Dormansi fisiologis yang disebabkan oleh immaturity embrio, after ripening, dormansi sekunder, dormansi yang disebabkan oleh hambatan metabolis pada embrio.

Pada praktikum menggunakan benih padi baru panen dan setelah panen untuk membandingkan hambatan perkecambahan benih akibat dormansi dan upaya pematahannya. Benih padi yang baru dipanen akan mengalami dormansi karena jika ditinjau dari segi fisiologis, embrio masih berbentuk rudiment atau belum masak. Kondisi dormansi dibawa sejak benih masak secara fisiologis ketika masih berada pada tanaman induknya atau mungkin setelah benih tersebut terlepas dari tanaman induknya. Dormansi pada benih dapat disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit biji yang memilki senyawa penghambat tumbuh dan keadaan fisiologis dari embrio atau bahkan kombinasi dari kedua keadaan tersebut.

Penyebab dormansi pada padi yang baru dipanen 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. 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.

Pupuk cair yang berasal urin kambing mempunyai jumlah kandungan nitrogen, fosfor, kalium dan air lebih banyak jika dibandingkan dengan kotoran sapi padat. Mengandung zat perangsang tumbuh yang dapat digunakan sebagai pengatur tumbuh. Mempunyai bau yang khas urine ternak yang dapat mencegah datangnya berbagai hama tanaman.

Urine kambing merupakan salah satu pupuk organik cair yang belum banyak dimanfaatkan oleh petani. Mutu kedua jenis pupuk cair tersebut dari ternak kambing cukup bagus untuk diaplikasikan pada tanaman semusim maupun tanaman perkebunan. Cara pembuatan pupuk cair dari limbah kambing mengutarakan perlakuan fermentasi yang dilakukan pada pembuatan pupuk cair mampu meningkatkan kandungan unsur-unsur hara.

Sementara urine kambing ini mempunyai kandungan unsur N yang tinggi. Urin kambing dan larutan KNO3 mempunyai fungsi yang sama, bedanya pada harga larutan KNO3 lebih mahal. Pematahan dormansi fisiologis dilakukan dengan merendam benih dalam. Larutan KNO3 berfungsi menstimulir perkecambahan khususnya pada benih-benih yang peka terhadap cahaya. Perlakuan KNO3 akan efektif pada jenis benih ortodoks. Benih ortodoks adalah benih yang membutuhkan kondisi lingkungan dengan RH rendah. Larutan KNO3 juga dapat meningkatkan peran giberalin dalam perkecambahan benih (Aditya, 2012)

            Kambing yang diperoleh adalah kambing yang berwarna putih. Kambing tersebut dalam keadaan hamil. Makanan dari kambing berupa rumput. Keadaan kandang terawat. Cara mengambil urin kambing yaitu dengan cara menaruh plastik pada kelaminnya dan dirangsang.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1.Dormansi yaitu peristiwa benih dimana benih mengalami masa istirahat (dorman).

2.Dormansi dapat dipatahkan melalaui cara mekanik, fisiologi dan kimia.

3.Dormansi pada benih dapat disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit biji yang memilki senyawa penghambat tumbuh dan keadaan fisiologis dari embrio atau bahkan kombinasi dari kedua keadaan tersebut.

4.Pada keadaan tanaman yang masih mengalami dormansi daya berkecambahannya belum belum baik meskipun dengan berbagai perlakuan.

5.2 Saran

            Sebaiknya dalam mematahkan dormansi benih dilakukan sesuai perlakuan atrau jenis benih untuk menyesuaikan kulit.

DAFTAR PUSTAKA

Husain, I dan Tuiyo, R. 2012. Pematahan Dormansi Benih Kemiri (Aleurites moluccana    , L. Willd) yang Direndam dengan Zat Pengatur Tumbuh Organik Basmingro  dan Pengaruhnya terhadap Viabilitas Benih. JATT, 1 (2):    95-100

Mustika, S, dkk. 2010. Perkecambahan Benih Pinang pada Berbagai Cara Penanganan Benih dan Cahaya. Agroland, 17 (2) : 108 - 114

Siregar, N. 2010. Pengukuran Benih terhadap Perkecambahan Benih dan Pertumbuhan Bibit Gmelina (Gmelina arborea Linn). Tekno Hutan Tanaman 3 (1): 1 – 5

Susilowarno, dkk. 2007. Biologi Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakrta : Grasindo

Setiowati, T dan Deswaty F. 2007. Biologi Interaktif untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Azka Press