View
45
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
1
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN (SB-141325) DORMANSI
RIZKA RAHMAWATI (1512100003) R. GLADY PUTRI A.C.S (1512100010) LAILATUL MUFROH (1512100025) RISKA IRAWAN (1512100034) INDIRA RIZQITA I. (1512100055) VIA NUR FADILAH (1512100060) ABDUL AZIS (1512100061)
Dosen Pengampu: Tutik Nurhidayati, S.Si., M.Si
Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014
i
ABSTRAK
Dormansi merupakan keadaan biji yang tidak
berkecambah atau dengan kata lain tunas yang tidak dapat
tumbuh walaupun sudah diletakkan pada kondisi yang sudah
sesuai. Metodologi yang digunakan pada penelitian ini
adalah dengan melakukan pengukuran pertumbuhan tunas
pada biji Acacia sp. dengan berbagai perlakuan fisik dan
kimia untuk mempercepat pematahan dormansi. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mematahkan dormansi biji
berkulit keras dengan perlakuan fisik dan kimia. Hasil yang
didapatkan adalah pada empat perlakuan tidak didapatkan
pertumbuhan tunas sebagai tanda belum terpatahkannya
masa dormansi biji.
Kata kunci : Acacia sp., Dormansi, Perkecambahan,
Skarifikasi.
ABSTRACT
Dormancy is the state of seed that is unable to
germinate or cannot grow under a combination of
environmental factor that are suitable. The method that we
use are measuring the growth of Acacia sp. by physic and
chemical treatments. The purpose of this experiment is to
break the dormant seed with hard testa by physic and
chemical treatment. Result of this experiment is all of
pretreatment can not break the dormant of Acacia sp. seed.
Key words: Acacia sp., Dormancy, Germination,
Scarification.
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Allah SWT
yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya kepada kami
dan dengan pertolonganNya sehingga kami dapat menyelesaikan
laporan praktikum Fisiologi Tumbuhan yang berjudul Dormansi
ini dengan baik. Selain itu tidak lupa kami mengucapkan terima
kasih kepada semua pihak yang terlibat yakni Dosen pembimbing
kami Ibu Tutik Nurhidayati, S.Si., M.Si yang telah membimbing
kami dalam praktikum ini. Dalam laporan praktikum ini kami
akan membahas mengenai konsep dasar dormansi, mekanisme
pematahan dormansi, mekanisme perkecambahan, tipe-tipe
dormansi, serta faktor-faktor yang dapat mempengaruhi proses
dormansi pada tumbuhan. Kami memohon maaf apabila terdapat
kesalahan penulisan dalam laporan praktikum ini dan memohon
adanya kritik maupun saran yang dapat menjadi suatu perbaikan
untuk laporan praktikum ini. Semoga laporan praktikum ini dapat
bermanfaat dan dapat memberikan wawasan terhadap para
pembacanya.
Surabaya, 25 November 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
ABSTRAK .................................................................................... i
DAFTAR ISI ............................................................................... iii
DAFTAR TABEL ........................................................................ v
DAFTAR GAMBAR .................................................................. vi
BAB I ........................................................................................... 1
PENDAHULUAN........................................................................ 1
BAB II .......................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 3
2.1 Tumbuhan Akasia (Acacia sp.) .......................................... 3
2.2 Dormansi ............................................................................ 4
2.3 Pematahan Dormansi ......................................................... 4
2.4 Tipe-tipe Dormansi ............................................................ 5
2.5 Perkecambahan ................................................................ 12
2.6 Tipe-tipe Perkecambahan ................................................. 12
2.7 Mekanisme Perkecambahan ............................................. 14
2.8 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan ......... 16
BAB III ...................................................................................... 17
METODOLOGI ......................................................................... 17
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .......................................... 17
3.2 Metode yang Digunakan .................................................. 17
3.2.1 Alat ........................................................................... 17
3.2.2 Bahan ........................................................................ 17
3.2.3 Cara Kerja ................................................................. 17
BAB IV ...................................................................................... 19
HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................. 19
iv
4.1 Fungsi Perlakuan .............................................................. 19
4.2 Persentase Perkecambahan ............................................... 20
4.3 Peran KNO3 ..................................................................... 24
4.4 Peran HCl ......................................................................... 25
4.5 Peran Skarifikasi .............................................................. 29
BAB V ....................................................................................... 33
KESIMPULAN .......................................................................... 33
DAFTAR PUSTAKA ................................................................ 34
v
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Tipe-tipe Dormansi ................................................ 5
Tabel 2. Hasil pengukuran perkecambahan ....................... 20
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Dormansi Kontrol ............................................. 21
Gambar 2. Perlakuan KNO3 ............................................... 21
Gambar 3. Perlakuan HCl .................................................. 21
Gambar 4. Perlakuan Skarifikasi ........................................ 21
Gambar 5. Grafik Perkecambahan ..................................... 22
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Dormansi benih adalah ketidakmampuan benih hidup untuk
berkecambah pada lingkungan yang optimum. Dormansi dapat
disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit benih, keadaan fisiologis
dari embrio atau kombinasi dari kedua keadaan tersebut. Namun
demikian dormansi bukan berarti benih tersebut mati atau tidak
dapat tumbuh kembali (Widyawati dkk, 2009). Dormansi pada
tumbuhan sangat beragam tergantung dari jenis tumbuhannya.
Beberapa tumbuhan memiliki karakter biji yang memiliki kulit
biji yang cukup lunak. Namun beberapa tumbuhan lainnya
memiliki struktur kulit biji yang yang keras. Oleh karena itu
untuk mematahkan dormansi harus dilakukan perlakuan tertentu.
perlakuan yang dilakukan meliputi perlakuan fisik dan perlakuan
kimia. Contoh perlakuan pematahan dormansi biji adalah
skarifikasi, pemberian zat kimia tertentu dsb.
Dengan adanya hal tersebut, maka dilakukan praktikum
fisiologi tumbuhan tentang dormansi pada tumbuhan.
1.2 Rumusan Permasalahan Adapun rumusan permasalahan pada praktikum ini adalah
sebagai berikut:
1. Bagaimanakah mekanisme dormansi pada tumbuhan? 2. Apakah yang menyebabkan dormansi pada tumbuhan? 3. Bagaimana korelasi faktor lingkungan terhadap dormansi
biji pada tumbuhan
1.3 Batasan Masalah Batasan masalah pada praktikum ini adalah biji percobaan
adalah biji tumbuhan Akasia (Acacia sp.). Perlakuan yang
diberikan meliputi perlakuan dengan KNO3, HCl, dan skarifikasi.
1.4 Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mematahkan
dormansi biji berkulit keras dengan perlakuan fisik dan kimia
1.5 Manfaat
2
Manfaat dari praktikum ini adalah mendapatkan pengetahuan
tentang dormansi pada biji berkulit keras sehingga dapat
diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tumbuhan Akasia (Acacia sp.)
Akasia termasuk dalam family Leguminoceae yang tipe
dormansinya dikarenakan impermeabilitas kulit biji terhadap air.
Benih-benih yang menunjukkan tipe dormansi ini disebut benih
keras contohnya seperti pada famili Leguminoceae, Malvaceae,
Solanaceae. 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
(Pence, 1992).
Acacia sp. memiliki biji dengan morfologi kulit bijinya
lebar , berbentuk linier dan tergulung secara ireguler dengan lebar
3-5 mm dan panjang 7-8 cm. bijinya berwarna coklat tua hingga
kehitam-hitaman dan berkilap. Panjangnya antara 3-5 mm dan
lebar 2-4 mm, bijinya akan matang setelah 6-7 bulan. Habitat asli
Acacia sp. adalah hidup pada daerah lembab dengan curah hujan
tahunan bervariasi antara 1000 mm4500 mm. Terdapat secara luas pada ketinggian di bawah 100 meter dari permukaan laut
kecuali di Australia ditemukan dua bidang tegakan pada
ketinggian 450 meter dari permukaan laut dengan suhu rata-rata
pertahun 26,7C dan suhu maksimal berkisar antara 31C-34C
dan suhu minimum 12C-26C. Kemampuan Acacia sp.
beradaptasi terhadap lingkungan sangat tinggi, jenis ini mampu
hidup dengan baik pada kondisi lingkungan yang sangat terbatas.
Acacia sp. tidak di temukan secara alami pada tanah yang berasal
dari batubatuan basa, namun terdapat pada tanah asam dengan pH 4,2 hal ini merupakan keistimewaan Acasia sp. yang tidak
dimiliki Leguminoseae lainnya. Acacia sp. mampu tumbuh
dengan baik pada jenis tanah gambut, ultisol, tanah alluvial
4
campuran, tanah lempung berpasir, tanah pegunungan, tanah
kering dan rawa-rawa, di mana pH berkisar antara 5,3 - 6
(Gbadamosi, 2004)
2.2 Dormansi
Dormansi berasal dari kata dorman yang berarti tidur atau istirahat (Campbell, 2003). Dormansi pada biji dapat
meningkatkan peluang bahwa perkecambahan akan terjadi pada
waktu dan tempat paling menguntungkan bagi pertumbuhan biji.
Di alam, dormansi dipatahkan secara perlahan-lahan atau di suatu
kejadian lingkungan yang khas. Tipe dari kejadian lingkungan
yang dapat mematahkan dormansi tergantung pada tipe dormansi.
Menurut Salisbury dan Ross (1995), dormansi merupakan
bagaimana tumbuhan dapat hidup di daerah dengan suhu
mendekati atau di bawah titik beku selama beberapa minggu atau
bulan setiap tahunnya. Daun dan tunas tumbuhan tetap hijau
menurun aktivitasnya selama musim dingin, sedangkan tumbuhan
gugur daun tahunan membentuk tunas tak aktif yang khusus. Biji
sebagian besar spesies di daerah dingin mengalami dormansi
selama musim dingin.
Dormansi benih berhubungan dengan usaha benih untuk
menunda perkecambahannya, hingga waktu dan kondisi
lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses tersebut.
Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embryo. Biji
yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan
kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat
mematahkan dormansi dan memulai proses perkecambahannya.
Pretreatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi
kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi
dormansi embryo (Saleh, M.S., 2004).
2.3 Pematahan Dormansi
Menurut Copeland (1985) cara pematah dormansi dapat
diatasi dengan melakukan perlakuan, antara lain :
A. Perlakuan fisik
5
1. Pemarutan atau penggoresan (skarifikasi, scarification) yaitu dengan cara menghaluskan kulit benih atau menggores kulit
benih agar dapat dilalui air dan udara.
2. Melepaskan kulit benih dari sifat kerasnya agar dengan demikian terjadi lubang-lubang yang memudahkan air dan
udara melakukan aliran yang mendorong perkecambahan.
3. Stratifikasi terhadap benih dengan suhu rendah ataupun suhu tinggi (stratifikasi yaitu memberikan temperature rendah pada
keadaan lembab, kebutuhan stratifikasi berbeda untuk setiap
jenis tanaman. Perlakuan dengan temperature rendah dan
tinggi). Temperatur tinggi jarang digunakan untuk
memecahkan dormansi benih, kecuali pada kelapa sawit.
4. Perendaman biji dengan air panas sehingga memudahkan air untuk masuk ke dalam biji.
B. Perlakuan kimia
Pemberian bahan kimia (H2SO4 pekat dan KNO3) bertujuan
menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki oleh air pada
waktu proses imbibisi.
2.4 Tipe-tipe Dormansi
Menurut Schmidt (2000), berdasarkan hubungannya
dengan sifat fisiologis, dormansi benih dapat diklasifikasikan ke
dalam 6 tipe seperti pada Tabel 2.4. Pada beberapa jenis sering
kali mempunyai dormansi ganda sehingga memerlukan perlakuan
yang dikombinasikan untuk memecahkan dormansi benih-benih
tersebut.
Tabel 1. Tipe-tipe Dormansi Tipe
dormansi
Karakteristik Perlakuan
Alami Buatan
Dormansi
embrio
Benih secara
fisiologis
belum masak
atau embrio
dorman
Pertumbuhan
setelah
penyebaran
Pemeraman
Dormansi Pertumbuhan Pembusukan Pemencaran
6
mekanis embrio secara
fisik dihambat
karena kulit
benih
bagian yang
keras oleh
organisme
tanah
bagian yang
keras
Dormansi
fisik
Penyerapan air
dihambat
karena kulit
benih yang
kedap air
Abrasi oleh
pasir, suhu
tinggi,
pemangsaan
oleh binatang
Skarifikasi
mekanis, air
mendidih,
perlakuan
dengan asam
Dormansi
kimia
Benih
mengandung
zat-zat
kimia
penghambat
perkecambaha
n
Pemangsaan
oleh
binatang,
pelarutan
oleh hujan
atau
pembusukan
daging buah
Menghilangkan
daging buah dan
Membersihkan
dengan air,
perendaman
dengan
penggantian air,
rendah jemur
Dormansi
cahaya
Benih tidak
dapat
berkecambah
kecuali jika
berada dalam
kondisi cahaya
Kondisi
cahaya yang
tepat untuk
memacu
Perkecambah
an
Pemberian
cahaya selama
perkecambahan
atau
perlakuan gelap
dan terang
Dormansi
suhu
Perkecambaha
n rendah tanpa
suhu yang
tepat
Fluktuasi
suhu harian,
kebakaran
lantai hutan
Suhu tinggi,
suhu
berfluktuasi
Menurut Baskin dan Baskin (2005), dormansi juga dapat
dikelompokkan menjadi 5 kelas, yaitu :
- Dormansi fisiologi : Dormansi embrio sama dengan dormansi fisiologi pada
Schmidt (2000) seperti yang terjadi pada benih pinus
(Hartati, 1996), kemenyan (Suita, 2008), dan kepuh
(Sudrajat et al., 2010). Benih tersebut mempunyai sifat after
ripening (pemasakan lanjutan) sehingga perlu pemeraman
7
selama beberapa hari atau minggu seperti pada benih
kemenyan yang mengalami peningkatan perkecambahan
selama penyimpanan 4-6 minggu. Beberapa penyebab
dormansi fisiologis menurut Yuniarti (2002) adalah :
a. Immaturity Embrio Pada dormansi ini perkembangan embrionya tidak
secepat jaringan sekelilingnya sehingga perkecambahan
benih-benih yang demikian perlu ditunda. Sebaiknya
benih ditempatkan pada tempe-ratur dan kelembapan
tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrionya
terbentuk secara sempurna dan mampu berkecambah.
b. After ripening Benih yang mengalami dormansi ini memerlukan
suatu jangkauan waktu simpan tertentu agar dapat
berkecambah, atau dika-takan membutuhkan jangka
waktu "After Ripening". After Ripening diartikan sebagai
setiap perubahan pada kondisi fisiologis benih selama
penyimpanan yang mengubah benih menjadi mampu
berkecambah. Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-
beda dari beberapa hari sampai dengan beberapa tahun,
tergantung dari jenis benihnya.
- Dormansi morfologi : Disebabkan oleh kondisi embrio yang kecil dan tidak
berkembang normal sebelum radikel muncul. Umumnya,
embrio benih masak secara fisiologis mulai tumbuh dalam
periode beberapa hari hingga 1-2 minggu, dan benih
berkecambah setelah 1 hingga 4 minggu setelah tabor
- Dormansi morfofisiologi : Mempunyai embrio yang tidak berkembang normal yang
secara fisiologis mengalami dormansi. Perkecambahan tidak
terjadi hingga dormansi fisilogis hilang dan embrio
berkembang normal
- Dormansi fisik :
8
Penyerapan air dihambat karena kulit benih yang kedap
air. Dormansi fisik disebabkan oleh kulit buah yang keras
dan impermeable atau penutup buah yang menghalangi
imbibisi dan pertukaran gas. Fenomena ini sering disebut
sebagai benih keras (Schmidth, 2002). Yang termasuk
dormansi fisik menurut Yuniarti (2002) adalah:
a. 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.
b. 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. 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.
c. Adanya zat penghambat Sejumlah jenis mengandung zat-zat penghambat
dalam buah atau benih yang mencegah perkecambahan.
9
Zat penghambat yang paling sering dijumpai ditemukan
dalam daging buah. Untuk itu benih tersebut harus
diekstrasi dan dicuci untuk menghilangkan zat-zat
penghambat.
- Dormansi kombinasi (fisik-fisiologi) : Merupakan gabungan dormansi fisik (kulit benih yang
kedap air) dan fisiologis (embrio yang belum berkembang
sempurna).
Secara umum tipe-tipe dormansi dapat dikelompokan
menjadi (Schmidth 2002) :
1. Embrio yang belum berkembang Benih dengan pertumbuhan embrio yang belum berkembang
pada saat penyebaran tidak akan dapat berkecambah pada kondisi
perkecambahan normal dan karenanya tergolong kategori
dorman. Fenomena ini seringkalidimasukkan ke dalam kategori
dormansi fisiologis, dengan memperhatikankondisi morfologis
embrio yang belum matang.
2. Dormansi mekanis Dormansi mekanis dapat terlihat ketika pertumbuhan embrio
secara fisik dihalangi struktur kulit benih yang keras. Imbibisi
dapat terjadi tetapi radikula tidak dapat membelah atau
menembus kulitnya. Pada dasarnya hampir semua benih yang
mempunyai dormansi mekanis mengalami keterbatasan dalam
penyerapan air.
3. Zat-zat penghambat Beberapa jenis benih mengandung zat-zat penghambat dalam
buah atau benih yang mencegah perkecambahan, misalnya
dengan menghalangi proses metabolisme yang diperlukan untuk
perkecambahan. Zat-zat penghambat yang paling sering dijumpai
ditemukan dalam daging buah. Gula, coumarin dan zat-zat lain
dalam buah berdaging mencegah perkecambahan karena tekanan
osmose yang menghalangi penyerapan.
4. Dormansi cahaya
10
Sebagian besar benih dengan dormansi cahaya hanya
berkecambah pada kondisi terang. Sehingga benih tersebut
disebut dengan peka cahaya. Dormansi cahaya umumnya
dijumpai pada pohon-pohon pioner.
5. Dormansi suhu Istilah dormansi suhu digunakan secara luas mencakup
semua tipe dormansi, suhu berperan dalam perkembangan atau
pelepasan dari dormansi. Benih dengan dormansi suhu seringkali
memerlukan suhu yang berbeda dariyang diperlukan untuk proses
perkecambahan. Dormansi suhu rendah ditemui pada kebanyakan
jenis beriklim sedang.
6. Dormansi gabungan Apabila dua atau lebih tipe dormansi ada dalam jenis yang
sama,dormansi harus dipatahkan baik melalui metode beruntun
yang bekerja padatipe dormansi yang berbeda, atau melalui
metode dengan pengaruh ganda.
B. Tipe Dormansi Berdasarkan Mekanismenya
Berdasarkan mekanismenya ada dua tipe dormansi yang
berhubungan dengan lokasi dormansi pada bagian benih, yaitu
dormansi embrio dan dormansi kulit benih (Villiers, 1972;
Bewley dan Black, 1985; Pukittayacamee, 1990).
A. Dormansi embrio Terjadi ketika embrio belum masak atau embrio dorman
dimana benih yang viabel tidak mampu berkecambah meskipun
berada pada kondisi lingkungan yang sesuai untuk
perkecambahan. Dormansi embrio diduga melibatkan beberapa
pengendali seperti :
1. Kotiledon Pada banyak kasus kotiledon berperan dalam
menghalangi pertumbuhan sumbuembrio dorman. Hal ini
ditunjukkan oleh beberapa percobaan yang membuktikan
bahwa satu atau kedua kotiledon yang dipotong akan
merangsang perkecambahan lebih cepat. Pada benih ulin
11
(Eusidiroxylon zwagery) pemotongan kotiledon mampu
meningkatkan perkecambahan benih (Nurhasybi dan Sudrajat,
2006). Dasar fisiologi dan biokimia peran kotiledon dalam
dormansi belum banyak diketahui. Informasi awal
menunjukkan bahwa Abscisic acid (ABA) diturunkan dari
testa yang berada dalam kotiledon.
2. Inhibitor (penghambat perkecambahan) Inhibitor penting yang ditemukan dalam banyak embrio
dorman adalah Abscisic acid (ABA). Ini ditunjukkan oleh
penemuan bahwa proses pembesaran dan penghijauan embrio
akan terhambat pada kotiledon yang dilembabkan dengan
larutan ABA (Pukittayacamee, 1990). Dengan demikian
inhibitor khususnya yang ada dalam kotiledon mampu
mengendalikan pertumbuhan embrio. Beberapa hal yang
memperkuat dugaan ini adalah:
a. Inhibitor ditemukan dalam embrio pada sebagian besar jenis yang memiliki embrio dorman.
b. Pencucian inhibitor mampu meningkatkan perkecambahan pada embrio dorman yang diisolasi
c. Perlakuan pemecahan dormansi pada beberapa kasus menyebabkan turunnya tingkat inhibitor pada embrio.
Mekanisme penghambatan perkecambahan oleh ABA diduga
karena ABA dapat mengurangi energi yang diperlukan untuk
pertumbuhan akar. Menurut Mayer dan Mayber (1982), ABA
menghambat metabolisme asam nukleat terutama RNA sehingga
mengganggu proses translasi mRNA. Senyawa mRNA sangat
penting dalam proses sintesis protein enzim yang diperlukan
sebagai katalisator reaksi-reaksi oksidasi dan reduksi dalam siklus
respirasi termasuk Siklus Kreb yang menghasilkan energi.
Tingginya kadar ABA pada kotiledon akan menghambat produksi
energi yang dibutuhkan oleh embrio untuk menembus kulit benih
yang keras.
B. Dormansi benih
12
Pada sebagian besar jenis disebabkan oleh struktur yang
menyelimuti embrio yang disebut kulit benih (termasuk struktur
yang mengelilingi benih seperti glumme, lemma, palea, perikarp,
dan testa). Contoh dormansi yang banyak disebabkan oleh kulit
benih adalah pada benih jenis-jenis legum (Acacia spp., Albizia
sp., Casia sp. dan Paraserianthes falcataria) yang mempunyai
kulit benih kedap air. Mekanisme dormansi kulit benih belum
banyak dimengerti, namun beberapa bukti dapat menunjukkan
kemungkinan bahwa struktur yang menyelimuti benih dapat
mempertahankan embrio tidak berkecambah (Copeland dan
McDonald, 1985; Murniati, 1995) karena :
1. Menghambat penyerapan air. 2. Menghambat pengambilan oksigen. 3. Berisi zat kimia inhibitor. 4. Berperan dalam menghalangi pelepasan inhibitor dari
embrio.
5. Menghalangi masuknya cahaya ke embrio. 6. Pembatasan mekanik sehingga struktur penting (poros
embrio) tidak dapat menembus kulit benih.
2.5 Perkecambahan
Perkecambahan adalah proses pertumbuhan embrio
dan komponen-komponen biji yang memiliki kemampuan
untuk tumbuh secara normal menjadi tumbuhan baru
(Sudjadi, 2006).
2.6 Tipe-tipe Perkecambahan
Adapun tipe-tipe perkecambahan ada tumbuhan adalah
sebagai berikut :
1. Tipe Perkecambahan Epigeal Yaitu pertumbuhan radikula diikuti dengan memanjangnya
hipokotil secara keseluruhan dan membawa serta kotiledon yang
masih menutup dan plumula ke atas permukaan tanah. Kotiledon
kemudian terpisah satu sama lain dan menjadi daun pertama yang
berfotosintesis (paracotyledons). Paracotyledon ini secara
13
morfologi berbeda dengan daun sebenarnya, paracotyledon tidak
berkembang menjadi lebih besar, tidak mempunyai urat daun dan
mempunyai struktur tidak berdaging, sejalan dengan
perkembangan epikotil dan plamula, paracotyledon kemudian
gugur (Schmidth, 2002).
2. Tipe Perkecambahan Hipogeal Adalah perkecambahan yang menghasilkan kecambah
dengan kotiledon tetap berada di bawah permukaan tanah. Dalam
proses perkecambahan, plumula dan radikel masing-masing
menembus kulit benih. Radikel menuju ke bawah dilinungi oleh
koleoriza, dan plumula menuju ke atas dilindungi oleh koleoptil.
Setelah kolepotil menembus permukaan tanah dari bawah
mencapai udara, lalu membuka dan plumula terbebas dari
lindungan koleoptil dan terus tumbuh dan berkembang,
sedangkan koleotil sendiri berhenti tumbuh (Franklin, 1991).
3. Perkecambahan Semi Hipogeal Adalah perkecambahan dimana kotiledon muncul dari biji
tetapi mereka tetap berada di permukaan tanah dan biasanya tidak
berfotosintesis. Jenis perkecambahan menengah seperti semi
hipogeal telah tercatat terjadi pada bibit beberapa spesies yang
muncul dengan kotiledon terpisah (phanerocotylar), tetap pada
permukaan tanah dan tidak ditinggikan oleh hipokotil (Lobo,
2014).
4. Perkecambahan Precocious Perkecambahan Precocius (dewasa sebelum waktunya)
adalah keadaan dimana benih berkecambah tapi tanpa menjalani
empat tahap perkecambahan, yaitu bulat, bentuk hati, torpedo,
dan tahap kotiledon. Kadar ABA (Abscisic Acid) yang ada selama
perkembangan embrio mungkin dapat memblokir perkecambahan
dewasa sebelum waktunya, sehingga ABA memungkinkan biji
untuk menyelesaikan pematangan (Quatrano, 1986). Dalam biji
tomat, tingkat ABA meningkat selama pertumbuhan embrio dan
menurun ketika biji matang dan dehidrasi. Selama tahap akhir
pematangan biji tomat, tingkat ABA pada embrio dan endosperm
menurun (Hocher etal., 1991). ABA endogen mampu
14
menginduksi dormansi selama perkembangan benih tetapi
perkecambahan dewasa sebelum waktunya dalam biji, dapat
ditekan oleh stres osmotik. Dalam biji, ABA berfungsi untuk
penyerapan gula yang dibutuhkan untuk pengembangan kotiledon
yang normal (Pence, 1992).
5. Tipe perkecambahan durian Yaitu hipokotil memanjang tetapi kotiledon tidak muncul
dari dalam tanah karena kotiledon telah keluar saat masih tertutup
dalam kulit biji. Hasil perkecambahan tidak berfungsi untuk
fotosintesa (Gbadamosi, 2004).
6. Tipe perkecambahan Vivipari Adalah perkecambahan dimana embrio keluar dari perikarp
selagi masih menempel pada ranting pohon, kadang-kadang
berlangsung lama pada pohon induknya. Vivipari terjadi pada
Bruguiera, Ceriops, Rhizophora, Kandelia dan Nypa. Viviparitas
ini merupakan mekanisme adaptasi terhadap beberapa aspek
lingkungan, diantaranya bertujuan untuk mempercepat perakaran,
pengaturan kadar garam, keseimbangan ion, perkembangan daya
apung dan memperpanjang waktu memperoleh nutrisi dari induk.
Kriptovivivari adalah perkecambahan dimana embrio
berkembang dalam buah, tapi tidak mencukupi untuk keluar dari
pericarp. Kriptovivipari terjadi pada Aegialitis, Acanthus,
Avicennia, Laguncularia dan Pelliciera.
2.7 Mekanisme Perkecambahan
Mekanisme perkecambahan menurut Mader (2010)
adalah sebagai berikut:
15
Proses perkecambahan pada eudicots mengalami tahapan
yang berbeda. Awalnya zigot akan membelah ke dalam sel basal
dan sel terminal. Ketika sel basal membelah dan memanjang
untuk membentuk suspensor, yaitu sel terminal yang menjadi sel
embrio. Embrio melewati tahapan globular (spherical) dan
membentuk fase hati (heart). Ketika embrio melanjutkan
pemanjangan dan berdiferensiasi, embrio akan memasuki fase
torpedo dimana meristem akar, meristem pucuk (Shoot meristem)
dan kotiledon menjadi kelihatan atau lebih tampak jelas. Pada
gambar terlihat (a) Biji setelah terfertilisasi (me = micropylar
end), (b) Biji membelah menunjukkan micropylar end dengan
endosperm cells (en) dan globular embryo (em), (c) Globular
embryo dengan suspensor, (d) Sisa lengan micropylar setelah
hilang dari suspensor, (e) Globular embryo, (f) Heart embryo (cp
= cotyledon primordia), (g) and (h) Awal dan akhir torpedo
embryos, (i) dan (j) Fase kotiledon dan mature embryo dengan
kotiledon yang memanjang, (k) Kotiledon yang membesar (co)
dan hipokotil, atau sumbu embrionik (dari sisipan pada j), (l)
Radicle tip yang menunjukkan embryonic root apical meristem
(ram), (m) Embryonic shoot apical meristem (sam) dan
menginisiasi pembentukan daun, atau primordia daun/leaf
primordia (lp), (n) dan (o) Mature embryonic cotyledon (N) dan
hipokotil (O) pada sisi yang berlawanan (Mader, 2010).
Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian
kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan
biokimia. Tahap pertama suatu perkecambahan benih dimulai
dengan proses penyerapan air oleh benih, melunaknya kulit benih
dan hidrasi dari protoplasma. Imbibisi terjadi pada waktu biji
kering yang tidak mempunyai kulit biji yang kedap diletakkan
dalam kontak dengan air sebagaimana biji dalam tanah.
16
Sementara air masuk, bahan-bahan koloid, terutama protein
cenderung untuk menggembung dan penggembungan ini sering
kali bertanggungjawab dalam pemecahan kulit biji. Derajat
kontak antara tanah dan biji adalah penting untuk laju imbibisi
karena air dalam tanah yang tak jenuh terdapat selaput tipis
disekitar partikel-partikel tanah dan hanya bagian kulit biji yang
berhubungan dengan selaput tersebut untuk pengambilan air
(Goldsworthy dan Fisher, 1996).
Tahap kedua dimulai dengan kegiatan-kegiatan sel dan
enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih. Tahap ketiga
merupakan tahap dimana terjadi penguraian bahan-bahan seperti
karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang
melarut dan ditranslokasikan ketitik-titik tumbuh. Tahap keempat
adalah asimilasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di
daerah meristematik untuk menghasilkan energi bagi kegiatan
pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru. Tahap
kelima adalah pertumbuhan dari kecambah melalui proses
pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik-titk
tumbuh. Sementara daun belum dapat berfungsi sebagai organ
untuk fotosintesa maka pertumbuhan kecambah sangat tergantung
pada persediaan makanan yang ada dalam biji (Sutopo, 2004).
2.8 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan
Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan
(Sutopo, 2004) adalah sebagai berikut : a. Faktor internal meliputi kemasakan benih, ukuran benih,
dormansi, dan penghambat perkecambahan
b. Faktor eksternal meliputi suhu, kadar air, oksigen, cahaya dan medium pertumbuhan.
17
BAB III
METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Praktikum fisiologi tumbuhan materi dormansi dilakukan
pada 7 November 2014 pukul 07.00 10.40 WIB di Laboratorium Botani Jurusan Biologi FMIPA ITS.
3.2 Metode yang Digunakan
3.2.1 Alat
Alat-alat yang dibutuhkan dalam praktikum ini adalah pot
(bekas air mineral 1,5 L), media tanam berupa tanah berpasir dan
pupuk dengan perbandingan 1:1, kertas atau alat gosok (amplas
atau gerinda), cutter dan kertas label.
3.2.2 Bahan
Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam praktikum ini adalah
biji Akasia (Acacia sp.), larutan HCl, larutan NaOH, dan aquades
atau air PAM.
3.2.3 Cara Kerja
Langkah yang dilakukan adalah disiapkan 12 biji Akasia
(Acacia sp.). Kemudian keseluruhan biji tersebut dibagi menjadi
4 perlakuan. Dengan masing-masing perlakuan dalam 1
wadah/pot berisi 3 biji.
a. Perlakuan kontrol
Langkah pertama, dimasukkan media tanam berupa
tanah berpasir dan pupuk dengan perbandingan 1:1 ke dalam
wadah/pot. Setelah itu biji dimasukkan ke dalam media
tanam dan disiram dengan aquades atau air PAM. Dilakukan
pengukuran perkecambahan selama 14 hari. b. Perlakuan dengan KNO3
Langkah pertama, dimasukkan media tanam berupa
tanah berpasir dan pupuk dengan perbandingan 1:1 ke dalam
wadah/pot. Setelah itu biji direndam dalam larutan KNO3
selama 15 menit dimasukkan ke dalam media tanam dan
18
disiram dengan aquades atau air PAM. Dilakukan
pengukuran perkecambahan selama 14 hari. c. Perlakuan dengan HCl
Langkah pertama, dimasukkan media tanam berupa
tanah berpasir dan pupuk dengan perbandingan 1:1 ke dalam
wadah/pot. Setelah itu biji direndam dalam larutan HCl
selama 15 menit dimasukkan ke dalam media tanam dan
disiram dengan aquades atau air PAM. Dilakukan
pengukuran perkecambahan selama 14 hari. d. Perlakuan dengan skarifikasi Langkah pertama, dimasukkan media tanam berupa
tanah berpasir dan pupuk dengan perbandingan 1:1 ke dalam
wadah/pot. Setelah itu biji diamplas dengan kertas gosok
dan dimasukkan ke dalam media tanam dan disiram dengan
aquades atau air PAM. Dilakukan pengukuran
perkecambahan selama 14 hari.
19
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Fungsi Perlakuan
Praktikum dormansi bertujuan untuk mematahkan
dormansi biji berkulit keras dengan perlakuan fisik dan kimia.
Bahan yang digunakan adalah biji Acacia sp. Dipilih biji Acacia
sp. untuk mengetahui pengaruh perlakuan skarifikasi, serta
pemberian KNO3 dan HCl terhadap dormansi suatu biji. Pada
percobaan dormansi langkah pertama yang dilakukan adalah
disiapkan 4 botol aqua yang sebelumnya telah dibelah terlebih
dahulu. Hal ini bertujuan agar mempermudah proses pengamatan
dormansi biji, serta komposisi antara banyaknya tanah dan
besarnya botol aqua seimbang. Selanjutnya botol aqua diberi
tanah dan pupuk kompos dengan perbandingan 1:1. Dipilih biji
acacia sp. sebanyak 12 buah, dipilih biji yang berkualitas unggul
agar mempermudah proses dormansi. Selanjutnya biji diberi
perlakuan yang berbeda-beda. 3 biji diberi perlakuan skarifikasi,
hal ini bertujuan agar diketahui peran skarifikasi pada proses
pematahan dormansi, 3 biji diberi perlakuan dengan direndam di
larutan KNO3, hal ini bertujuan agar diketahui peran KNO3 dalam
pematahan dormansi, lalu 3 biji diberi perlakuan dengan
direndam di larutan HCL, hal ini bertujuan agar diketahui peran
HCl dalam pematahan dormansi. Selanjutnya 3 biji terakhir
ditanam biasa diatas tanah sebagai kontrol, tujuannya sebagai
pembanding dengan perlakuan yang lain. Direndam selama 15 menit, tujuannya untuk mematahkan masa dormansi biji dan
mempermudah proses imbibisi air yang merupakan awal proses
perkecambahan. Pada perlakuan perendaman, diangkat biji dari
larutan KNO3 dan HCL, selanjutnya ditanam pada botol aqua
yang sebelumnya telah diberi tanah dan pupuk kompos.
Diletakkan biji dengan cara diberi jarak antar satu biji dengan biji
lainnya, tujuannya agar terlihat perbandingan proses dormansi
yang terjadi pada ketiga biji. Pada perlakuan skarifikasi, diamplas
biji hingga permukaan luarnya mengelupas, tujuannya agar
merusak bagian luar kulit biji dan mempermudah pematahan
20
dormansi. Selanjutnya biji ditanam di tanah dengan diberi jarak
antar satu biji dengan biji lainnya. Pada perlakuan kontrol,
ditanam 3 biji pada botol aqua yang telah diberi campuran tanah
dan pupuk kompos. Diberi label pada tiap botol aqua, agar
mempermudah saat proses pengamatan. Disiram setiap hari, agar
mencegah terjadinya kekeringan pada biji. Setelah itu diamati
selama 14 hari jumlah biji yang berkecambah pada tiap-tiap
perlakuan.
4.2 Persentase Perkecambahan
Berdasarkan percobaan di atas, dapat dihasilkan data
sebagai berikut : Tabel 2. Hasil pengukuran perkecambahan
Hari
Panjang akar Panjang batang
Biji
1
Biji
2
Biji 3 Biji 1 Biji 2 Biji 3
1 0 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0
8 0 0 0 0 0 0
9 0 0 0 0 0 0
10 0 0 0 0 0 0
11 0 0 0 0 0 0
12 0 0 0 0 0 0
13 0 0 0 0 0 0
14 0 0 0 0 0 0
Persentase perkecambahan :
% perkecambahan =
100%
21
Berdasarkan perhitungan persentase perkecambahan,
didapatkan hasil nol / 0% perkecambahan yang terjadi pada biji
Akasia (Acacia sp.). Dilihat dari tabel tersebut, dapat diketahui
bahwa biji Akasia (Acacia sp.). masih mengalami dormansi,
ditinjau dari pertumbuhan biji dari hari ke 1 hingga hari ke 14
belum mengalami pertumbuhan akar maupun batang. Berikut
adalah gambar hasil pematahan dormansi:
Gambar 1. Dormansi
Kontrol
Gambar 2. Perlakuan
KNO3
Gambar 3. Perlakuan
HCl
Gambar 4. Perlakuan
Skarifikasi
22
Sehingga grafik perkecambahan untuk semua perlakuan
adalah sebagai berikut :
Gambar 5. Grafik Perkecambahan
Pada gambar di atas menunjukkan bahwa biji dari hari ke
1 hingga hari ke 14 belum menunjukkan adanya perkecambahan
atau pertumbuhan akar dan batang. Pada hari ke 14 terlihat biji
masih dalam keadaan tetap atau tidak terlihat adanya pemecahan
dormansi baik untuk perlakuan KNO3, HCl, skarifikasi dan
kontrol. Jika dibandingkan antara perlakuan KNO3, HCl, dan
skarifikasi dengan kontrol, tidak nampak perbedaan pematahan
dormansi secara signifikan. Ketiga pretreatment yang telah
dilakukan memiliki hasil yang sama dengan kontrol. Sehingga
dapat dianalisa bahwa biji Akasia (Acacia sp.) masih dalam
keadaan dormansi meskipun diberikan perlakuan secara fisik
maupun perlakuan secara kimia.
Berdasarkan pengamatan dormansi selama 14 hari pada
biji Acacia sp. Didapatkan semua biji pada setiap perlakuan tidak
tumbuh atau dapat dikatakan masih dalam keadaan dormansi. Hal
ini ditunjukkan pada biji tidak terlihat adanya epikotil maupun
rizoid yang menandakan berakhirnya masa dormansi biji. Tidak
tumbuhnya biji dimungkinkan disebabkan karena kondisi
lingkungan yang kurang sesuai dan ketidaksiapan biji untuk
memulai perkecambahan, karena sebelum dikecambahkan biji
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
H1 H3 H5 H7 H9 H11 H13
Pa
nja
ng
Ak
ar
Grafik Perkecambahan
Biji 1
Biji 2
Biji 3
23
kontrol maupun perlakuan lainnya tidak diawali dengan
perendaman di dalam air tetapi langsung diberi perlakuan seperti
Skarifikasi dan penambahan senyawa HCl maupun KNO3.
Menurut Nuraeni dan Maemunah (2003), Pemecahan biji atau
pengakhiran masa dormansi dipengaruhi kondisi lingkungan
sekitar biji yaitu ketersediaan air pada medium tunbuh.
Perendaman dengan air sebelum dikecambahkan mendorong
proses pemasakan embrio dan meningkatnya permeabilitas kulit
benih sehingga memungkinkan penyerapan ataupun imbibisi dan
gas - gas yang diperlukan dalam proses perkecambahan. Imbibisi
berlangsung jika potensial osmotik larutan di sekitar benih lebih
rendah daripada osmotik di dalam sel-sel benih (Nuraeni dan
Maemunah, 2003)
Struktur biji Acacia sp. juga mempengaruhi proses
imbibisi air kedalam biji. Kedapnya kulit benih Acacia sp.
terhadap air atau O2 serta kulit benih tersebut terlalu keras karena
adanya lapisan lilin menyebabkan resistensi mekanis. Sedangkan
embrio yang memiliki daya untuk berkecambah tidak dapat
menyobek kulit dan tunas sehingga epikotil tidak dapat keluar
untuk tumbuh sebagaimana mestinya. Air di dalam proses
perkecambahan berfungsi untuk mencairkan zat - zat makanan
yang berada dalam keping biji yang disalurkan di dalam lembaga
(Jenita, AN., 2011).
Proses Imbibisi lebih mudah terjadi pada biji kering yang
tidak mempunyai kulit biji yang kedap diletakkan dalam kontak
dengan air sebagaimana biji dalam tanah. Sementara air masuk,
bahan-bahan koloid, terutama protein cenderung untuk
menggembung dan penggembungan ini sering kali
bertanggungjawab dalam pemecahan kulit biji. Derajat kontak
antara tanah dan biji adalah penting untuk laju imbibisi karena air
dalam tanah yang tak jenuh terdapat selaput tipis disekitar
partikel-partikel tanah dan hanya bagian kulit biji yang
berhubungan dengan selaput tersebut untuk pengambilan air
(Goldsworthy dan Fisher, 1996).
24
Peningkatan konsentrasi zat-zat terlarut di luar benih
dapat memperlambat kecepatan imbibisi benih. Benih dapat
mengalami kekeringan fisiologis, bahkan jika konsentrasi larutan
luar sel benih lebih tinggi, maka dapat terjadi pergerakan air
dalam benih mengalami plasmolisis (Mugnisjah, 1994). Pada
beberapa biji yang dibiarkan tunbuh dengan penyiraman air yang
terlalu banyak serta proses penaburan biji yang kurang steril
menyebabkan infeksi jamur pada biji sehingga mempengaruhi
pertumbuhan biji.
Menurut Sunarti S., et.al (2012) Penaburan benih
biasanya dilakukan di dalam laminar airflow, 1 benih per tabung.
Penaburan dengan cara ini dilakukan untuk membuat kondisi
perkecambahan seseragam mungkin dan menghindari adanya
kontaminasi jamur yang biasa menyerang biji apabila ditabur
pada bak tabur di lapangan. Benih yang telah ditabur kemudian
diletakkan di atas rak yang telah dilengkapi dengan penyinaran
lampu TL (Sunarti S., et.al. 2012).
4.3 Peran KNO3
Pada perlakuan dengan pemberian larutan KNO3 (Kalium
Nitrat/Potassium Nitrat) sebagai mekanisme pematahan dormansi
biji Akasia secara kimia didapatkan hasil bahwa sepanjang hari ke
1 hingga hari ke 14 tidak menunjukkan adanya pertumbuhan.
Terlihat di gambar 2, dapat diketahui tidak adanya pertumbuhan
akar maupun batang. Jika dibandingkan dengan kontrol terlihat
tidak ada perbedaan yang signifikan atau biji masih dalam
keadaan dormansi untuk perlakuan pematahan dormansi secara
kimia menggunakan KNO3 dengan perlakuan kontrol. Sehingga
dapat dianalisa bahwa biji Akasia membutuhkan waktu yang lama
untuk melakukan pematahan dormansi dan perkecambahan.
Menurut ISTA (1996); diacu dalam Schmidth (2002),
upaya yang lain dalam pematahan dormansi biji adalah dengan
menggunakan Potassium Nitrat (KNO3) merupakan salah satu
perangsang perkecambahan yang sering digunakan. KNO3
25
digunakan baik dalam hubungannya dengan pengujian dan dalam
operasional perbanyakan tanaman.
KNO3 mempunyai pengaruh yang kuat terhadap
persentase perkecambahan dan vigor pada perlakuan pendahuluan
asam benih Acacia nilotica (Palani et al. 1995 diacu dalam
Schmidth 2002). KNO3 sebagai pengganti fungsi cahaya dan suhu
serta untuk mempercepat penerimaan benih akan O2
(Kartasapoetra, 2003).
KNO3 merupakan salah satu perangsang perkecambahan
yang sering digunakan. Menurut Hartmann et al.(1997) dalam
Schmidth (2000), KNO3 mempunyai pengaruh yang kuat terhadap
presentase perkecambahan dan vigor pada perlakuan pendahuluan
asam benih Acacia nilotica. Pada konsentrasi 1% perkecambahan
meningkat dari 37% menjadi 79% dan pada konsentrasi 2%
meningkat menjadi 85%. Sedangkan menurut Widhityarini
(2011), KNO3 2% mampu meningkatkan daya berkecambah
benih kacang tanah varietas Gajah dari 60% menjadi 80% dengan
lama perendaman selama 48 jam. Hasil penelitian Saleh et al.,
(2008), menyatakan bahwa benih aren berkecambah terbanyak
diperoleh pada perlakuan skarifikasi dan KNO3 0,5% yang
direndam selama 36 jam dan pada suhu 400C yang
dikecambahkan pada media tumbuh pupuk organik dengan tanah
(1:1) yaitu daya berkecambah 83,33 - 86,67. Dari data tersebut
dapat disimpulkan bahwa KNO3 dengan konsentrasi 2% dapat
mempercepat proses perkecambahan biji tanaman.
4.4 Peran HCl
Pada perlakuan dengan pemberian larutan HCl sebagai
mekanisme pematahan dormansi biji Akasia didapatkan hasil
bahwa sepanjang hari ke 1 hingga hari ke 14 tidak menunjukkan
adanya pertumbuhan. Terlihat di gambar 3, dapat diketahui tidak
adanya pertumbuhan akar maupun batang. Jika dibandingkan
dengan kontrol terlihat tidak ada perbedaan yang signifikan atau
biji masih dalam keadaan dormansi untuk perlakuan pematahan
dormansi secara kimia menggunakan HCl dengan perlakuan
26
kontrol. Sehingga dapat dianalisa bahwa biji Akasia
membutuhkan waktu yang lama untuk melakukan pematahan
dormansi dan perkecambahan.
Menurut Sagala (1990), tanaman akasia mempunyai
benih dengan kulit yang keras. Hal ini akan menghambat proses
perkecambahan benih. Kulit benih ini sedemikian kerasnya
sehingga bila akan di semai perlu diberi perlakuan khusus.
Perlakuan khusus ini dapat dilakukan dengan cara fisik maupun
kimia. Salah satu perlakuan kimia yang dilakukan adalah dengan
cara merendam benih dalam HCl. Pada penelitian Novendra
(2010) menyatakan bahwa perendaman HCl 5% dapat
meningkatkan laju pertumbuhan biji Acacia dengan lama
perendaman 72 jam. Dapat disimpulkan bahwa HCl 5% dapat
menumbuhkan biji tanaman. Sadjad et al. (1975) menyatakan
bahwa perlakuan kimia (biasanya asam kuat) yang digunakan
dapat membebaskan koloid hidrofil sehingga tekanan imbibisi
meningkat dan akan meningkatkan metabolisme benih. Perlakuan
kimia seperti HCL pada prinsipnya adalah membuang lapisan
lignin pada kulit biji yang keras dan tebal sehingga biji
kehilangan lapisan yang permiabel terhadap gas dan air sehingga
metabolisme dapat berjalan dengan baik.
Menurut Harjadi (1979), perendaman benih dalam asam
klorida selama 15 menit berpengaruh pada pelunakan kulit benih
bagian luar (testa), sedangkan menurut Bewley dan Black (1978)
asam klorida dapat mempegaruhi perkecambahan melalui
peningkatan temperatur. Apabila temperatur pada saat
pengenceran HCl tinggi, maka akan meningkatkan imbibisi HCl
ke dalam benih. Perlakuan perendaman dengan HCl
dikombinasikan dengan lama perendaman yang berbeda akan
mempengaruhi banyaknya larutan HCL yang terserap kedalam
benih. Semakin pekat HCl yang digunakan maka perendaman
semakin cepat (Harjadi, 1979).
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perlakuan lama
perendaman tidak berpengaruh terhadap persentase
perkecambahan. Hal ini karena konsentrasi HCl belum terlalu
27
pekat sehingga hanya melunakkan kulit benih dan pada
perendaman 15 menit HCl tidak terserap sampai embrio sehingga
embrio tidak mengalami kerusakan. Perendaman benih dalam
HCl menyebabkan kulit benih menjadi lunak, air dan gas dapat
berdifusi masuk selama proses perendaman (Salisbury dan Ross,
1995; Isbandi, 1989).
Proses pelunakan kulit benih melalui mekanisme sebagai
berikut : dinding sel tersusun atas mikrofibril selulosa yang terikat
pada matrik nonselulosik polisakarida. Mikrofibril selulosa terdiri
dari protein, pektin dan polisakarida. Pektin dapat berubah
menjadi Ca pektat melalui reaksi esterisasi dengan menambahkan
Ca2+
. Perlakuan HCl dalam hal ini adalah merubah posisi ion Ca2+
dari subtansi pektin, dikarenakan HCl melepaskan hydrogen pada
mikrofibril selulosa. Pengikatan komponen matrik satu dengan
komponen matrik yang lain melalui ikatan hidrogen. Salah satu
komponen matrik yaitu siloglukan yang terikat dengan serat
mikrofibril selulosa dengan membentuk ikatan hidrogen. Ikatan
hidrogen ini mudah lepas dengan adanya HCl sehingga terjadi
perubahan komponen dinding sel kemudian dinding sel
melonggar, turgor menjadi berkurang dan kulit benih menjadi
lunak (Wareing dan Phillips, 1989).
Setelah terjadi penyerapan air, enzim diaktifkan dan
masuk ke dalam endosperm dan mendegradasi zat cadangan
makanan Enzim amilase merombak pati menjadi glukosa, enzim
lipase merombak lemak menjadi asam lemak dan gliserol,
sedangkan enzim protease merombak protein menjadi asam
amino. Senyawa-senyawa sederhana ini akan ditrasport ke embrio
untuk pertumbuhan. Selain itu dari aktivitas kerja enzim protease
akan dihasilkan asam amino yang berguna untuk pembentukan
protein baru misalnya amilase. Apabila enzim amilase semakin meningkat maka proses hidrolisis amilum menjadi gula
sederhana dapat berlangsung lebih cepat. Pembentukan amylase juga dipengaruhi oleh giberelin yang ada dalam embrio. Pada
awal perkecambahan asam giberelin diaktifkan untuk membentuk
amylase (Gardner dkk, 1991).
28
Asam klorida adalah larutan akuatik dari gas hidrogen
klorida (HCl). Asam klorida adalah asam kuat. Senyawa ini juga
digunakan secara luas dalam industri. Ciri fisik asam klorida,
seperti titik didih, titik leleh, kepadatan, dan pH tergantung dari
konsentrasi atau molarity dari HCl di dalam larutan asam.
Perendaman Dengan Larutan Asam Kuat (HCl) menyebabkan
kerusakan pada kulit biji dan dapat diterapkan baik pada legum
dan non legum. Lamanya perlakuan larutan HCl harus
memperhatikan kulit biji atau pericarp dapat diretakkan untuk
memungkinkan imbibisi dan larutan asam tidak mengenai embrio.
Perendaman selama 1 10 menit terlalu cepat untuk dapat mematahkan dormansi, sedangkan perendaman selama 60 menit
atau lebih dapat menyebabkan kerusakan. Larutan asam kuat
seperti HCl sering digunakan dengan konsentrasi yang bervariasi
tergantung jenis benih yang diperlakukan, sehingga kulit biji
menjadi lunak. Disamping itu pula larutan kimia yang digunakan
dapat pula membunuh cendawan atau bakteri yang dapat
membuat benih dorman. Perlakuan perendaman dengan
menggunakan HCl terhadap parameter yang diamati berupa
jumlah benih yang berkecambah, dan waktu perkecambahan
tidak menunjukan pengaruh yang nyata.
Wattimena (1987) menyatakan bahwa jenis asam kuat
yang diberikan hanya efektif pada jumlah tertentu. Pengenceran
yang terlalu tinggi tidak akan merusak bagian yang kulit benih,
sedangkan konsentrasi yang rendah menjadi tidak efektif. Dari
hasil analisis data terhadap perendaman dengan HCl yang
diberikan tidak menunjukan pengaruh yang nyata terhadap
parameter yang diamati. Hal ini sesuai dengan yang ditemukan
Isbandi (1984) bahwa zat pengatur tumbuh yang berasal dari
embriolah yang memegang peranan penting terhadap
perkecambahan benih. Hasil analisis yang menunjukan bahwa
perlakuan HCl tidak berpengaruh nyata terhadap parameter yang
diamati, berarti HCl yang diperlakukan pada benih Acacia sp.
tidak mampu untuk mengaktifkan embryonic, hal itu dikarenakan
kurang lamanya waktu perendaman serta kadar pengenceran yang
29
terlalu tinggi. Jika hasilnya dibandingkan dengan kontrol, tidak
dapat dilihat perbedaanya dikarenakan hasil kontrol juga tidak
mengalami perkecambahan. Hal ini dikarenakan benih Acacia sp.
mengalami kekurangan asupan air selama proses perkecambahan
berlangsung.
4.5 Peran Skarifikasi
Pada perlakuan skarifikasi (perlukaan) sebagai
mekanisme pematahan dormansi biji Akasia secara didapatkan
hasil bahwa sepanjang hari ke 1 hingga hari ke 14 tidak
menunjukkan adanya pertumbuhan. Terlihat di gambar 4, dapat
diketahui tidak adanya pertumbuhan akar maupun batang. Jika
dibandingkan dengan kontrol terlihat tidak ada perbedaan yang
signifikan atau biji masih dalam keadaan dormansi untuk
perlakuan pematahan dormansi secara fisik yaitu perlukaan
(skarifikasi) dengan perlakuan kontrol. Sehingga dapat dianalisa
bahwa biji Akasia membutuhkan waktu yang lama untuk
melakukan pematahan dormansi dan perkecambahan.
Pada benih yang dormansinya tidak bisa dipatahkan secara
efektif dengan menggunakan perendaman dalam air, terutama jika
kulit benihnya tebal seperti benih Acacia sp., maka perlakuan
fisik lebih diperlukan, yaitu dengan cara skarifikasi. Teknik
perlakuan dan metode perkecambahan yang terbaik di
laboratorium yaitu perlakuan benih dicabik dengan menggunakan
metode perkecambahan UDK. Hal ini sesuai dengan hasil
penelitian sebelumnya bahwa perlakuan pendahuluan yang tepat
untuk benih Acacia sp. adalah dengan cara mencabik kulit benih
pada punggung endosperm dengan gunting kuku (Iriantono, et
al.,1999). Berdasarkan literature tersebut, hal yang sama juga
dilakukan pada biji Acacia sp. pada penelitian kami. Namun
berbeda dengan literature, pada penelitian ini skarifikasi
dilakukan dengan cara diamplas. Hasil yang didapatkan pada
pengujian dengan perlakuan skarifikasi menunjukkan hasil yang
negatif dimana biji tidak melakukan perkecambahan sampai hari
ke 14.
30
Pada penelitian yang dilakukan oleh Gaol dan Fox (2009)
menunjukkan biji Akasia dengan perlakuan seperti skarifikasi dan
pemberian KNO3 memiliki waktu untuk berkecambah pada hari
ke 20. Dan perlakuan pada biji tersebut membuat biji lebih cepat
berkecambah jika dibandingkan dengan tanaman kontrol. Jika
dibandingkan dengan literature tersebut, waktu yang diperlukan
pada penelitian kami adalah 14 hari. Selama waktu tersebut tidak
menunjukkan adanya perkecambahan baik pada biji kontrol atau
biji dengan perlakuan. Diduga lama waktu pada penelitian ini
belum cukup untuk mematahkan dormansi biji akasia. Selain itu
diduga masih ada banyak factor yang mempengaruhi tidak
terjadinya perkecambahan pada biji akasia antara lain faktor
lingkungan.
Skarifikasi merupakan salah satu proses yang dipercaya
dapat mematahkan dormansi pada biji keras karena dapat
meningkatkan imbibisi benih. Skarifikasi dilakukan dengan cara
melukai benih sehingga terdapat celah tempat keluar masuknya
air dan O2.
Penelitian terdahulu menyebutkan bahwa, dengan
skarifikasi kulit biji maka ketebalan dan kerasnya kulit biji dapat
dikurangi. Peresapan larutan zat perangsang pertumbuhan embrio
pada benih yang diskarifikasi menjadi lebih mudah, sehingga
daya pertumbuhan biji meningkat. Teknik skarifikasi kulit biji
yang keras telah dilaksanakan untuk mempercepat
perkecambahan biji dalam skala komersial. Sesuai dengan
perlakuan dengan skarifikasi memberikan efek sedikit kurang
baik sebab pada benih yang dilukai umumnya memiliki kecacatan
tersendiri selama pertumbuhannya. Kecacatan ini dapat berupa
calon bakal daun yang tidak utuh karena pelukaan benih terlalu
dalam, ataupun efeknya setelah benih dilukai seperti bakal daun
sedikit keriting, kerdil, akar tidak tumbuh sempurna, berjamur
bahkan menjadi busuk. Hal ini dapat terjadi mungkin karena pada
benih yang dilukai, terdapat celah yang mana larutan kimia dapat
langsung menuju endosperm benih (Soedjono dan Suskandari,
1996). Hal tersebut juga terjadi pada penelitian kami dimana ada
31
beberapa biji yang ditumbuhi jamur yang diduga karena tidak
tepatnya perlukaan yang diberikan sehingga menghambat
perkecambahan biji.
Penelitian Gaol dan Fox (2009) menunjukkan pemberian
kombinasi perlakuan akan semakin mempercepat perkecambahan
biji berkulit keras. Kombinasi perlakuan tersebut antara lain:
32
Halaman ini sengaja dikosongkan
33
BAB V
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan bahwa
perlakuan pematahan dormansi secara fisik dengan skarifikasi,
dan perlakuan pematahan dormansi secara kimia dengan
penambahan KNO3 dan HCl tidak memiliki pengaruh terhadap
pematahan dormansi biji Akasia (Acacia sp.).
34
DAFTAR PUSTAKA
Baskin, C.C. and J.M. Baskin. 2005. Seed Dormancy in Trees of
Climax Tropical Vegetation Types. Tropical Ecology
46(1): 17-28.
Bewley, D dan M. Black. 1978. Physiology and biochemistry of
Seed, Springer verlag, Berlin Heidlberg.
Bewley, J.D. and M. Black. 1985. Seeds: Physiology of
Development and Germination. Plenum Press. New York
Campbell,N.A., J.B.Reece, & L.G. Mitchell. 2003. Biologi .Edisi
ke-5. Jakarta: Erlangga
Copeland, L.O. and M.B. McDonald. 1985. Principle of Seed
Science and Technology. Burgess Publishing Company.
Minneapolis, Minnesota.
Franklin, G. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI PRESS :
Jakarta.
Franklin, G. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI Press :
Jakarta.
Gardner, F.W; P. Pearce dan Michen. 1991. Fisiologi
Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman, Universitas Indonesia Press, Jakarta
Gbadamosi, A. E and O. Oni. 2004. Effect of pretreatments on
germination of seeds of the medicinal plant Enantia
chlorantha Oliv. Food, Agriculture & Environment Vol.2
(2) : 288-290. 2004
Goldsworthy, P.R Fisher, N.M. 1996. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik. Gadjah Mada University Press.
Yokyakarta
Harjadi, S.S., 1979. Pengantar Agronomi. Penerbit PT
Gramedia, Jakarta.
Hartati, S.A. 1996. Pengaruh Metode Precuring dan Tingkat
emasakan Kerucut terhadap Kualitas Benih Pinus
merkusii Jungh et de Vriese. Skripsi Jurusan Manajemen
Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Bogor.
35
Hocher, V.; Sotta, B; Maldiney, R. & Miginiac, E. 1991.
Changes in abscisic acid and its b-D-glucopyranosyl
ester levels during tomato (Lycopersicon esculentum
Mill.) seed development. Plant Cell Reports, 10:444-447.
Isbandi. 1989. Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman,
UGM Press, Yogyakarta.
Jenita, AN., 2011, Penyebaran dan Morfologi Kemiri (Aleurites sp.) diakses dari http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25234/4/C
hapter%20II.pdf pada hari senin 24 November 2014 jam
14.58 WIB.
Lobo, G. A, Denise, Garcia de Santana, Antonieta, Nassif
Salomo, Luciana, Salazar Rehbein, and Anglica Polenz
Wielewicki. 2014. A technological approach to the
morphofunctional classification of seedlings of 50
Brazilian forest species. Journal of Seed Science, v.36,
n.1, p.087-093,
Mader, Sylvia.2010.Essensials of Biology 3rd
Edition.Pearson
Education, Inc. Prentice Hall, UK.
Mayer, A.M. and P. Mayber. 1982. The Germination of Seed.
Pergamon Press Ltd. Oxford. New York. Toronto. Syney.
Paris. Frankfurt.
Mugnisjah, W.Q, Asep, S, Suwarto, Cecep,S. 1994. Panduan
Praktikum dan Penelitian Bidang Ilmu dan Teknologi
Benih. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Novendra, M. Harri . 2010. Pengaruh Konsentrasi Larutan
HCL dan Lama Perendaman Terhadap Pememcahan
Dormansi Benih Acacia . Fakultas Pertanian Universitas
Andalas. Sumatera Tengah. (Aleurites moluccana W).
Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Agroland Vol. 10 No. 3
September 2003.
Nuraeni dan Maemunah. 2003. Peran Air dan KNO3 dalam
Pemecahan Dormansi Benih dan Pertumbuhan Bibit
Kemiri
36
Nurhasybi dan W. Widodo. 1988. Cara Ekstraksi Benih
Cendana (Santalum album) dengan Ethyl Alkohol.
Laporan Hasil Uji Coba Balai Teknologi Perbenihan No.
49. Bogor.
Onrizal. 2008. Panduan Pengenalan dan Analisis Vegetasi
Hutan Mangrove. Departemen Kehutanan, Fakultas
Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Pence, V.C. 1992. Abscisic acid and the maturation of cacao
embryos in vitro. Plant Physiology, 98:1391-1395, 1992.
Pukittayacamee, P. 1990. Pretreatment of Seeds. In Planting
Stock Production Technology. Asean-Canada Forest Tree
Seed Centre Project. Thailand.
Quatrano, R.S. 1986. Regulation of gene expression by abscisic
acid during angiosperm embryo development. Oxford
Surveys of Plant Molecular & Cell Biology, 3:467-477.
Sadjad, S. 1975. Teknologi Benih dan Masalah Uji Viabilitas
Benih. Hal : 127- 145. Institut Pertanian Bogor, Biro
Penataran.
Sagala, J. 1990. Perlakuan Benih cendana Dengan Air, asam
Sulfat, GA3, Jurnal Departemen Kehutanan, Bogor.
Saleh,M.S. Adelina, E. Murniati, E dan Budiarti, T. 2008.
Pengaruh Skarifikasi dan Media Tumbuh Terhadap
Viabilitas Benih dan Vigor Kecambah Aren. Jurnal
Agroland 15(3) : 182-190
Salisbury, F.B. dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan,
diterjemahkan oleh Diah R Lukman, Penerbit ITB,
Bandung.
Salisbury, Frank. B & Ross, Cleon. W. 1995. Fisiologi
Tumbuhan Perkembangan & Fisiologi Tumbuhan Edisi
4 Jilid 3. Bandung. ITB Bandung.
Schmidt, L. 2000. Pedoman Penanganan Benih Tanaman
Hutan Tropis dan Subtropis. Jakarta : Direktorat Jenderal
Rehabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial. Departemen
Kehutanan.
37
Schmidt, L. 2002. Pedoman Penanganan Benih Tanaman
Hutan Tropis dan Sub Tropis. Terjemahan. Kerjasama
Direktorat Jenderal Rehabiltasi Lahan dan Perhutanan
Sosial dengan Indonesia Forest Seed Project. Jakarta.
Sudjadi, Bagod. 2006. Biologi Sains dalam Kehidupan. Jakarta :
PT. Gramedia.
Sudrajat, D.J., Nurhasybi, D. Syamsuwida dan T. Suhartati. 2010.
Produksi, Penanganan Benih, dan Standardisasi
Pengujian Mutu Benih Kepuh (Sterculia foetida).
Laporan Sementara Kegiatan Penelitian Program
Kementerian Negara Riset Dan Teknologi. Balai Penelitian
Teknologi Perbenihan. Bogor.
Suita, E. 2008. Pengaruh Ruang, Media, dan Periode Simpan
terhadap Perkecambahan Benih Kemenyan (Styrax
benzoin Dryand). Jurnal Hutan Tanaman. Pusat Penelitian
dan Pengembangan Hutan Tanaman. 5(1): 45-52.
Sunarti S., et.al. 2012. Karakter Hibrid Acacia (Acacia
mangiumx A. auriculiformis) Berdasarkan Viabilitas
Benih, Kemampuan Bertunas Dan Berakar Stek. Balai
Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman
Hutan.Yogyakarta.
Villiers, T. A. 1972. Seed Dormancy. In T.T. Kozlowski (Ed.).
Seed Biology Vol. II. Academy Press. New York. P.220-
282.
Wareing, P.F. dan I.D. Phillips. 1989. Growth and
defferntiation Plants, 3rd edition, Pergamon Press,
Chicago.
Wattimena, G.A. 1987. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman.
Laboratorium Kultur Jaringan. Institut Pertanian Bogor.
Bogor.
Widhityarini, D. Suryadi Mw, Purwantoro, A. 2011. Pematahan
Dormansi Acacia Dengan Skarifikasi dan Penambahn
Kalium Nitrat. Jurnal Gronomi Indonesia 37 (2) : 152-
158.
38
Widyawati, N., Tohari, P. Yudono, dan I. Soemardi. 2009.
Permeabilitas dan perkecambahan benih aren (Arenga
pinnata (Wurmb.) Merr.). Jurnal Agronomi Indonesia 37
(2) : 152 158. Yuniarti, N. 2002. Penentuan Cara Perlakuan Pendahuluan
Benih Saga Pohon ( Adenanthera sp.). Jurnal Manajemen
Hutan Tropika Vol. VIII No. 2 : 97-101 (2002).
Recommended