STRUKTUR PERTUMBUHAN BIBIT DAN UJI KEDALAMAN

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkecambahan adalah proses pertumbuhan dan perkembangan embrio pada tumbuhan.Khususnya tumbuhan berbiji (dikotil dan monokotil). Dalam tahap ini, embrio didalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah. 

Perkecambahan adalah proses pertumbuhan dan perkembangan embrio pada tumbuhan. Perkecambahan merupakan permulaan atau awal pertumbuhan embrio di dalam biji. Biji yang berkecambah dapat membentuk plumula karena di dalamnya mengandung embrio. Embrio mempunyai 3 bagian, yaitu radikula (akar lembaga), kotiledon (daun lembaga), dan kaulikalus (batang lembaga).

Pertumbuhan dan perkecambahan benih dimulai dari perkecambahan yaitu munculnya plantula (tanaman kecil dari biji). Apabila ditempatkan pada lingkungan yang menunjang dan memadai maka tanaman tersebut akan berkecambah. Benih sering disamaartikan dengan biji. Namun, secara fungsionalterdapat perbedaan yang mendasar antar benih dan biji yaitu benih berfungsisebagai alat perbanyakan generatif, sedangkan biji berfungsi untuk sebagai bahan makanan. Benih adalah cikal bakal suatau tumbuhan yang memiliki ciri atau sifat seperti induknya. Benih memiliki bentuk, ukuran maupun struktur yang beragam. Benih seharusnya memiliki kualitas yang baik agar tanaman yang baru didapat berupa tanaman yang sehat.

            Benih adalah salah satu bagian yang kecil dari tanaman. Tetapi meskipun begitu, benih memiliki peran besar bagi tumbuhan. Tanpa adanya benih, kehidupan suatu tumbuhan tidak akan berlangsung. Benih merupakan bagian dari tanaman yang berasal dari peleburan inti sel gamet jantan dengan sel gamet betina. Jika digunakan bukan untuk perbanyakan, maka disebut sebagai biji. Jadi secara fungsional, benih adalah bagian dari tanaman yang digunakan untuk perbanyakan, sedangkan secara struktural benih diartikan sebagai bagian dari tanaman yang berasal dari peleburan inti sel gamet jantan dengan sel gamet betina (pembuahan).

            Benih dapat berkembang melalui suatu proses yang dinamakan perkecambahan. Secara fisiologis, perkecambahan benih adalah dimulainya lagi proses metabolisme yang tertunda serta berlangsungnya transkripsi genom. Proses ini dipengaruhi oleh faktor genetik dan lingkungan tempat benih itu berada.

Biji dibagi menjadi dua, yaitu dikotil dan monokotil. Biji Dikotil adalah biji yang mempunyai dua kotiledon. Kotiledon atau keping biji merupakan cadangan makanan untuk pertumbuhan embrio hingga mencapai terbentuknya daun, karena embrio tersebut belum menghasilkan makanan sendiri melalui fotosintesis.Kacang Tanah merupakan Biji Dikotil karena jika dibelah maka akan terdapat dua kotiledon dan mempunyai testa. Biji Monokotil adalah keping biji atau kotiledon. Pada Biji Dikotil terdapat dua keping sedangkan Biji Monokotil terdapat satu keping.

Perbedaan Perkecambahan Dikotil dengan Monokotil yaitu perkecambahan dikoti keping biji atau kotiledon mengalami pembelahan sehingga testa mengelupas. Kacang Tanah mengalami perkecambahan epigeal yakni pertumbuhan memanjang yang mengakibatkan kotiledon dan plumula sampai keluar ke permukaan tanah, sehingga kotiledon terdapat di atas tanah.Bagian-bagian dari perkecambahan Dikotil yakni dengan adanya hipokotil yaitu bagian bawah pangkal (aksis) yang melekat pada kotiledon, bagian ujung (terminal) disebut radikula. Bagian atas pangkal adalah epikotil dan bagian ujungnya adalah plumula yang terlihat sepasang daun dengan pucuknya. Perkecambahan Dikotil memiliki akar tunggal.

Pada perkecambahan Monokotil biji tidak mengalami pembelahan. Jagung mengalami Perkecambahan Hipogeal yakni pertumbuhan memanjang dari epikotil sehingga menyebabkan plumula keluar dan menembus pada bijinya yang nantinya akan muncul di atas tanah, sedangkan kotiledonnya masih tetap berada di dalam tanah. Pada saat terjadi proses perkecambahan, akar akan diselubungi oleh koleoriza dan pada ujung embrio diselubungi koleoptil. Perkecambahan Monokotil memiliki akar serabut.

1.2 Tujuan

1.  Untuk mengetahui struktur kecambah dua macam jenis benih dan mengatahui keragaan perkecambahannya.

2.  Untuk melatih mahasiswa agar dapat melakukan uji kekuatan tumbuh (vigor) bibit dan memahami relevansi uji kedalaman tanam.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Perkecambahan adalah awal mula pertumbuhan embrio di dalam biji setelah melalui proses dormansi. Masa dormansi ialah dimana biji tidak beraktivitas apapun dan biji sedang beristirahat. Perkecambahan dimulai saat air sudah bisa mulai masuk ke dalam biji melalui proses imbibisi (TIM Matrix Media Litera, 2006). Imbisisi  adalah proses penyerapan air pada biji. Kelompok tumbuhan berbiji menghasilkan biji yang merupakan propagul untuk tumbuh menjadi individu baru. Di dalam biji tersebut terdapat berbagai komposisi kimia yang berperan sebagai embrio yang dapat aktif tumbuh menjadi individu baru apabila berada pada kondisi lingkungan yang sesuai. (Mudiana, 2007). Kondisi lingkungan yang sesuai adalah dimana air, udara, cahaya dan  panas tercukupi oleh perkecambahan tersebut. Menurut Handerson dan Miller dalam Krisnawati dan Adie (2008), Kulit biji berperan dalam menentukan derajat dan kecepatan imbibisi air. Jumlah air yang diserap benih menentukan kecepatan berkecambah benih.

Proses penyerapan air pada benih adalah proses fisika murni akan tetapi merupakan awal dari perkecambahan, kemudian diikuti proses metabolisme dalam benih sehingga embrio tumbuh menjadi kecambah dan selanjutnya tumbuh menjadi bibit ,Mayer dan Poljakof, 1982 dan Bewley Black, 1994 dalam Siregar (2010). Masuknya air ke dalam biji menandakan bahwa masa dormansi biji sudah berakhir (TIM Matrix Media Litera, 2006). Biji merupakan perkembangan dari bakal biji. Kulit biji melindungi endosperm dan embrio yang ada di sebelah dalamnya (Furqonita dan Biomed, 2007).

Tanaman menyimpan makanannya di dalam kotiledon.  Menurut Firmansyah,dkk (2007) Saat biji berkecambah, bakal akar yang terbentuk disebut radikula. Berdasarkan letak dari kotiledon berdasarkan pada letak perkecambahan dibagi menjadi dua, yaitu perkecambahan epigeal dan hipogeal. Menurut Susilowarno,dkk (2007) perkecambahan tipe epigeal adalah perkecambahan yang ditandai dengan terangkatnya kotiledon ke atas permukaan tanah sedangkan perkecambahan tipe hipogeal adalah perkecambahan dimana kotiledon tidak dapat terangkat ke atas permukaan tanah. Semakin padat suatu tanah maka akan semakin  sulit pertumbuhan benih dan proses perkecambahan pada tanah tersebut (Haridjaja, dkk, 2010). Kriteria rata-rata biji berkecambah normal adalah apabila persentase perkecambahan minimal 50%. Suhu minimum perkecambahan adalah suhu terendah yang persentase perkecambahannya minimal 50%. Suhu optimum perkecambahan adalah suhu yang menghasilkan persentase perkecambahan minimal 50% dalam waktu yang tercepat (Sutarno dan Utami, 2007).

BAB 3. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

           Kegiatan praktikum pembiakan tanaman pada acara 1, yaitu tentang struktur pertumbuhan bibit dan uji kedalaman dilaksanakan pada hari Kamis,14 Maret 2012, di laboratorium teknologi benih, Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Jember. 

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Alat

1. Bak pengecambah

2. Penggaris

3. Hand sprayer penyemprot air

3.2.2 Bahan

1. Benih monokotil (padi atau jagung)

2. Benih dikotil (kakao atau kacang tanah)

3. Substrat tanah dan pasir

3.3 Cara Kerja

1.    Membuat media tanam berupa campuran tanah top soil dan pasir perbandingan 1:1, kemudian membersihkan dan mengayaknya dengan halus

2. Memasukkan campuran media tanam ke dalam bak kecambah hingga ½ - ²/₃ tinggi bak (untuk kedalaman, 2,5 cm – 7,5 cm) menyiram sampai kelembaban dan secukupnya

3. Menanam 20-25 butir benih monokotil (jagung atau padi) sebanyaj 20-25 benih dikotil (kedelai atau kacang tanah) dengan kedalaman2,5 cm, 5 cm, dan 7,5 cm dalam tiga ulangan.

4.  Menutup benih yang telah ditanam dengan campuran tanah lembab yang sama tinggi kedalaman tanam

5. Menanam satu jenis benih dengan kedalaman tertentu (sesuai perlakuan) setiap 3 jalur (ulangan) pada setiap bak. Menjaga kelembaban substrat setiap saat.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

 

Perlakuan	rata-rata tinggi kecambah jagung
	ulangan 1	ulangan 2	ulangan 3
2,5 cm	24	23,25	20
5 cm	23	22,25	23,5
7,5 cm	19,2	22,4	24,25

 

Perlakuan	rata-rata tinggi kecambah kacang tanah
	ulangan 1	ulangan 2	ulangan 3
2,5 cm	9,5	10,25	12,5
5 cm	16	14,25	13,75
7,5 cm	19,15	22,4	21,25

 

Perlakuan	rata-rata panjang akar jagung
	ulangan 1	ulangan 2	ulangan 3
2,5 cm	4,2	5,25	10,85
5 cm	12	16,75	6,75
7,5 cm	7,4	10,5	8,6

Perlakuan	rata-rata panjang akar kacang tanah
	ulangan 1	ulangan 2	ulangan 3
2,5 cm	7	6,75	4,5
5 cm	7,25	6,75	6,75
7,5 cm	13,15	12,65	10,95

Perlakuan	rata-rata presentase vigor bibit jagung (%)
	ulangan 1	ulangan 2	ulangan 3
2,5 cm	90	100	100
5 cm	80	70	90
7,5 cm	100	100	90

Perlakuan	rata-rata presentase vigor bibitkacang tanah (%)
	ulangan 1	ulangan 2	ulangan 3
2,5 cm	60	30	90
5 cm	30	40	40
7,5 cm	40	50	60

4.2 Pembahasan

Vigor benih untuk kekuatan tumbuh dalam suasana kering dapat merupakan landasan bagi kemampuannya tanaman tersebut untuk tumbuh bersaing dengan tumbuhan pengganggu ataupun tanaman lainnya dalam pola tanam multipa. Vigor benih untuk tumbuh secara spontan merupakan landasan bagi kemampuan tanaman mengabsorpsi sarana produksi secara maksimal sebelum panen. Juga dalam memanfaatkan unsur sinar matahari khususnya selama periode pengisian dan pemasakan biji.

Kekuatan tumbuh jagung pada kedalaman 2,5 cm benih jagung lebih banyak tumbuh daripada kedalaman 5 cm dan pada kedalaman 7,5 cm. Hal tersebut menunnjukkan kekuatan tumbuh benih jagung akan berkurang jika ditanam lebih dalam. Sedangkan pada kacang tanah diperoleh hasil bahwa pada kedalaman 7,5 cm benih kacang lebih banyak tumbuh dari pada kedalaman 2,5 cm dan pada kedalaman 5 cm. Hal tersebut menunjukkan semakin dangkal maka kekuatan tumbuh kacang tanah akan semakin berkurang. 

            Dari hasil praktikum uji kedalaman tanam diketahui bahwa pada penanaman benih jagung maupun benih kacang tanah menunjukan bahwa kedalaman 2,5 cm pada tanaman jagung lebih baik dari pada kedalaman 5 cm dan 7,5 cm. Dari data hasil kedalaman 2,5 memiliki tingkat keberhasilan lebih besar yang menunjukkan peningkatan dari jarak tanam yang lebih dalam. Sedangkan pada tanaman kacang tanah kedalaman ideal adalah 7,5 cm, hal tersebut ditunjukkan oleh hasil praktikum yang menunjukkan bahwa pada kedalaman 7,5 cm persentase keberhasilan lebih tinggi di bandingkan 2,5 cm dan 5 cm dan data menunjukkan semakin dangkal penanaman semakin kecil prosentase keberhasilan. Hal ini menunjukan bahwa suatu kedalaman tanam sangat mempengaruhi pertumbuhan benih, pengaruh tersebut berkaitan dengan vigor benih. Benih jagung memiliki kedalaman lebih rendah jika dibandingkan dengan benih kacang tanah, hal tersebut menunjukkan biji kacang tanah memiliki vigor dan kedalaman taanam lebih tinggi dibandingkan dengan benih jagung     

Biji adalah alat reproduksi, penyebaran, dan kelangsungan hidup suatu tumbuhan. Selain itu, bagi tumbuhan berbiji, biji merupakan awal dari kehidupan tumbuhan baru di luar induknya.

struktur biji tanaman monokotil, misalnya jagung terdiri atas:

1.    Kulit biji

2.    Plumula

Plumula merupakan kuncup primer pucuk batang lembaga .Pada biji tanaman dikotil maupun monokotil, plumula merupakan poros embrio yang tumbuh ke atas yang selanjutnya akan tumbuh menjadi daun pertama,

3.    Radikula    

            Radikula adalah poros embrio yang tumbuh ke bawah dan akan menjadi akar primer.

4.    Koleoriza

Koleoriza, adalah bagian yang menyelubungi akar. koleoriza yang berfungsi melindungi radikula.

5.    Skutelum dan koleoptil

            Kotiledon mengalami modifikasi menjadi skutelum dan koleoptil. Skutelum berfungsi sebagai alat penyerap makanan yang terdapat di dalam endosperma. cadangan makanan yang di dalamnya terdapat pati, protein dan beberapa jenis enzim. Sedangkan koleoptil berfungsi melindungi plumula.

6.    Endosperma

Endosperma adalah jaringan yang mengelilingi embrio.  Endosperm sendiri berasal dari inti kandung lembaga sel (central cell) yang dibuahi oleh gamet jantan. dan terdapat di kotiledon yang mengandung cadangan makanan

7. Embryonic axis, adalah bagian bawah/pangkal embrio

8. Hipokotil, adalah bagian bawah embryonic axis yang melekat pada kotiledon.

9. Epikotil, adalah bagian atas embryonic axis yang melekat pada kotiledon

10. Embrio (bakal tumbuhan)

Pada praktikum ini uji kedalaman tanam tergolong kedalam uji kekuatan tumbuh benih dengan lingkungan sub optimal. Pada uji kedalaman pda praktikum ini akan menggunakan substrat tanah atau pasir dengan kedalaman tanah tertentu. Secara umum vigor diartikan sebagai kemampuan benih untuk tumbuh normal pada keadaan lingkungan yang sub optimal. Yang dimaksud dengan kemampuan tumbuh secara normal yaitu dimana perkecambahan benih tersebut menunjukkan kemampuan untuk tumbuh dan berkembang menjadi bibit tanaman yang baik dan normal pada lingkungan yang telah disediakan yang sesuai bagi kepentingan pertumbuhan dan perkembangannya.

            Benih yang memiliki vigor rendah akan berakibat terjadinya kemunduran yang cepat selama penyimpanan benih, makin sempitnya keadaan lingkungan dimana benih dapat tumbuh, kecepatan berkecambah benih menurun, kepekaan akan serangan hama dan penyakit meningkat, meningkatnya jumlah kecambah abnormal dan rendahnya produksi tanaman. Pada umumnya uji vigor benih hanya sampai pada tahapan bibit. Karena terlalu sulit dan mahal untuk mengamati seluruh lingkaran hidup tanaman. Oleh karena itu digunakanlah kaidah korelasi misal dengan mengukur kecepatan berkecambah sebagai parameter vigor, karena diketahui ada korelasi antara kecepatan berkecambah dengan tinggi rendahnya produksi tanaman. Rendahnya vigor pada benih dapat disebabkan oleh beberapa hal antara lain faktor genetis, fisiologis, morfologis, sitologis, mekanis dan mikrobia. 

Keefisianan kedalaman tanam suatu tanaman pasti berbeda beda, dari data pengamatan kedalaman tanam yang paling efisien adalah kedalaman tanam yang menggunakan 2,5 cm. Hal ini dikarenakan biji akan mudah menembus tanah karena lapisan tanah tidak terlalu dalam. Berbeda dengan 5 cm bahkan 7,5 cm yang tekanan tanah terhadap benih tinggi sehingga benih banyak yang tidak mampu menembus sampai permukaan tanah, padahal benih sangat membutuhkan cahaya matahari sebagai sumber energi yang akan dibutuhkan untuk proses fotosintesis.

Adapun faktor eksternal atau  lingkungan ideal yang sangat berpengaruh terhadap perkembangan benih antar lain cahaya, oksigen, suhu dan tekanan partikel tanah atau keadaan media. Setiap factor lingkungan tersebut memiliki pengaruh dan fungsi tersendiri dalam perkembangan binih antara lain yaitu

a.    Cahaya

Kebutuhan benih akan cahaya untuk perkecambahannya berfariasi tergantung pada jenis tanaman. Adapun besar pengaruh cahanya terhadap perkecambahan tergantung pada intensitas cahaya, kualitas cahaya. 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.

b.   Oksigen

            Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan menghambat proses perkecambahan benih Menurut Kamil (1979) umumnya benih akan berkecambah dalam udara yang mengandung 29 persen oksigen dan 0.03 persen CO2. Faktor ini secara langsung mempengaruhi tingkat produktivitas tumbuhan dan ekosistem. Saat berlangsungnya perkecambahan, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan CO2, air dan energi panas. Kekurangan cahaya pada tumbuhan berakibat pada terganggunya proses metabolisme yang berimplikasi pada tereduksinya laju fotosintesis dan turunnya sintesis karbohidrat.

c)   Media atau tekanan partikel tanah

            Tanah atau media  yang dapat meningkatkan produksi benih adalah madia yang subur. 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). Sehingga media tersebut bukanlah media yang asam maupun basa, memiliki drainase baik agar terhindar dari rendaman air tetapi cukup menyimpan air agar tidak kekeringan.

Uji kedalaman tanam tergantung pada jenis tanah, kelembapan dan suhu. Pada kondisi penanaman yang baik kedalaman ideal adalah 5 cm. Agar dapat berkecambah dengan baik, setelah benih ditaburkan, benih ditekan-tekan. (Kramer, 1969 ). Pengaruh perkecambahan terhadap pertumbuhan benih jagung dan benih kacang tanah menujukan bahwa benih kacang tanah lebih bertoleransi terhadap kedalaman tanam yang diperlakukan hal ini dibuktikan adanya benih kacang tanah yang tumbuh sampai kedalaman 7,5 cm. Pada benih jagung yang dimana jagung lebih peka terhadap perlakuan kedalaman tanam, pada jagung menunjukan jika ditanam pada kedalaman 7,5 cm bahkan pada kedalaman 5 cm jagung lebih sulit untuk tumbuh daripada kedalaman 2,5 cm.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil praktikum uji kedalaman tanam diketahui bahwa pada penanaman benih jagung pada kedalaman tanam yang menunjukan bahwa kedalaman 2,5 cm lebih baik daripada kedalaman 5 cm dan 7,5 cm, sedangkan pada kacang tanah kedalaman 7,5 cm lebih baik daripada kedalaman 2,5 cm dan 5 cm.

5.2 Saran

Pengukuran tinggi tanaman dilakukan secara teliti agar data yang diperoleh lebih akurat. Selain itu cara kerjanya harus teliti agar mendapatkan data yang benar.

DAFTAR PUSTAKA

Furqonita, D dan M. Biomed. 2007. Seri Ipa Biologi 2 SMP Kelas VII. Yogyakarta: Yudhistira

Haridjaja, O, dkk. 2010. Pengaruh isi bobot tanah terhadap sifat fisik tanah dan perkecambahan benih kacang tanah dan Kedelai. Ilmu pertanian Indonesia , 15(3) : 147-152

Krisnawati, A dan M.M  Adie. 2008. Ragam Karakter Morfologi Kulit Biji Beberapa Genotip Plasma Nutfah Kedelai. Platma Nutfah, 14(1): 14-18

Mudiana, D. 2007. Perkecambahan Syzygium cumini (L.) Skeels. Germination of Syzygium cumini (L.) Skeels.. B iodiversitas, 8 (1): 39-42

Siregar, N. 2010. Pengaruh Ukuran 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

Sutarno, H dan Ning, W.U. 2007. Suhu Cardinal Perkecambahan Biji Brucea javanica (L.) Merr. Dan Respon Fisiologi Pengeringan Bijinya. Biodiversitas, 8(2): 138-140

Tim Matrix Media, 2006. Biologi SMP Kelas VIII. Jakarta : Grasindo