I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Proses awal suatu pertumbuhan tanaman dimulai dengan adanya

perkecambahan. Benih merupakan bagian organ generatif tanaman yang

digunakan untuk perkembangbiakan pembudidayaan. Dalam usaha budidaya

tanaman diperlukan benih yang memiliki daya kecambah dan tumbuh yang baik

agar menghasilkan tanaman yang baik.

Perkecambahan merupukan suatu proses pemunculan dan

perkembangbiakan tanaman dari embrio menjadi plumula (calon batang) dan

radikula (calon akar) yang menunjukkan akan berkembang menjadi tanaman yang

normal pada kondisi lingkungan yang memungkinkan untuk tumbuh.

Tipe perkecambahan ada dua jenis yaitu perkecambahan epigeal dan

hpogeal. Perkecambahan epigeal terjadi apabila kotiledonnya ikut terbawa keatas

permukaan tanah, sedangkan perkecambahan hipogeal apabila kotiledonnya tetap

tinggal dibawah permukaan tanah. Oleh karena itu untuk membuktikan teori

tersebut maka dalam praktikum ini dilakukan pengujian tipe perkecambahan pada

benih jagung dan kedelai.

B. Tujuan

Mengetahui tipe-tipe perkecambahan dan daya vigor tanaman.

92

II. TINJAUAN PUSTAKA

Perkecambahan pada dasarnya adalah pertumbuhan embrio atau bibit

tanaman, sebelum berkecambah benih relatif kecil dan dorman. Perkecambahan

ditandai dengan munculnya radicle dan plumule. Biasanya radicle keluar dari

kulit benih, terus ke bawah dan membentuk sistem akar. Plumule muncul ke atas

dan membentuk sistem tajuk. Pada tahap ini proses respirasi mulai terjadi.

Cadangan makanan yang tidak dapat dilarutkan diubah agar dapat dilarutkan,

hormon auxin terbentuk pada endosperm dan kotiledon. Hormon tersebut

dipindah ke jaringanmeristem dan digunakan untuk pembentukan sel baru dan

membebaskan energi kinetik (Edmondet al., 1975).

Tipe perkecambahan benih ada dua macam yaitu hipogeal dan epigeal. Pada

tipe kecambah hipogeal, kotiledon tetap tinggal di tanah, sedangkan pada tipe

kecambah epigeal kotiledon terangkat keatas (Kartasapoetra, 1989). Biji legum

termasuk tipe kecambah epigeal dimana kotiledonnya ikut terangkat ke

permukaan tanah. Hal itu disebabkan karena pertumbuhan dan perpanjangan

hipokotil kearah bawah tertambat ke tanah dengan akar-akar lateral. Hipokotil

membengkok, bergeser dan muncul ke permukaan tanah (Sutopo, 1988).

Proses perkecambahan benih meliputi lima tahapan. Tahap pertama

perkecambahan benih dimulai dari proses penyerapan air oleh benih, melunaknya

kulit benih dan hidrasi dari protoplasma. Tahap kedua yaitu kegiatan sel-sel dan

naiknya tingkat respirasi benih. Tahap ketiga adalah penguraian bahan-bahan

seperti protein, karbohidrat dan lemak menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan

93

ditranslokasikan ke titik-titik tumbuh. Tahap keempat adalah asimilasi dari bahan-

bahan yang telah diuraikan didaerah meristemmatik yang menghasilkan energi

untuk kegiatan pembentukkan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru. Tahap

kelima pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan

pembagian sel-sel pada titik tumbuh (Sutopo, 1988).

Kecambah abnormal adalah kecambah yang tidak memperlihatkan potensi

untuk berkembang menjadi kecambah normal. Kecambah di bawah ini

digolongkan ke dalam kecambah abnormal adalah kecambah rusak (kecambah

yang struktur pentingnya hilang atau rusak berat. Plumula atau radikula patah atau

tidak tumbuh). Kecambah cacat atau tidak seimbang adalah kecambah dengan

pertumbuhan lemah atau kecambah yang struktur pentingnya cacat atau tidak

proporsional. Plumula atau radikula tumbuh tidak semestinya yaitu plumula

tumbuh membengkok atau tumbuh kebawah, sedangkan radikula tumbuh

sebaliknya. Kecambah lambat adalah kecambah yang pada akhir pengujian belum

mencapai ukuran normal. Jika dibandingkan dengan pertumbuhan kecambah

benih normal kecambah pada benih abnormal ukurannya lebih kecil (Rejesus,

2008).

Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan, antara lain:

1. Air. Air merupakan salah satu faktor yang mutlak diperlukan dan tidak dapat

digantikan oleh faktor lain, seperti pemberian rangsangan atau perlakuan untuk

memacu agar benih dapat berkecambah.

94

2. Komposisi Gas. Benih yang telah berimbibisi akan meningkatkan laju respirasi

karena kenaikan aktivitas enzim pernapasan akan mengakibatkan kebusukan O2

juga meningkat.

3. Suhu. Suhu merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi proses

perkecambahan benih karena suhu berkaitan erat dengan laju pernapasan dan

aktivitas enzim-enzim yang terdapat didalam benih tersebut. Suhu juga

mempengaruhi sintesis dan kepekaan benih terhadap cahaya.

4. Cahaya. Selama proses perkecambahan ada dua benih yang membutuhkan

cahaya terutama benih yang memiliki pigment pada kulit benihnya, karena

pigmen akan berfungsi sebagai fotosel yang dapat mengubah cahaya matahari

menjadi energi yang dapat membantu meningkatkan laju respirasi dan sebagai

energi untuk reaksi kimiawi yang bersifat endodermis (Kuswanto, 1996).

95

III. METODE PRAKTIKUM

A. Waktu dan tempat

Waktu pada saat praktikum acara ini adalah Rabu, 3 Juni 2015, pukul 14.00

WIB. Tempat yang digunakan untuk praktikum ini adalah Screen House Fakultas

Pertanian Universitas Jenderal Soedirman.

B. Alat dan bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada saat praktikum adalah benih jagung

(20 benih) dan kedelai (20 benih), polibag dan pasir.

C. Prosedur Kerja

1. Sampel benih jagung dan kedelai diambil, dikecambahkan masing-masing

sebanyak 20 biji, dengan pasir.

2. Diamati setiap hari ke 1, 3, 5, 7, 9 dengan cara benih yang ditanam dicabut.

3. Diamati/diidentifikasi bentuknya, digambar (dideskripsikan bagian-bagiannya)

dan dibandingkan perkecambahan antar kedua benih.

96

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Tabel 9. Pengamatan tipe perkecambahan jagung dan kedelai

No Hari, tanggal

pengamatan

Kegiatan Hasil Foto

1 Kamis, 4 Juni 2015

Pengamatan hari ke 1(pengamatan pertama)

2 Sabtu, 6 Juni 2015

Pengamatan hari ke 3(pengamatan kedua)

3 Senin, 7 Juni 2015

Pengamatan hari ke 5(pengamatan ketiga)

97

4 Rabu, 10 Juni 2015

Pengamatan hari ke 7(pengamatan keempat)

5 Jumat, 12 Juni 2015

Pengamatan hari ke 9(pengamatan kelima)

98

B. Pembahasan

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. Tahap ke dua di mulai

dengan kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi

benih. Tahap ketiga merupakan tahap dimana terjadi penguraian-penguraian

seperti karbohidrat lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan

ditranslokasikan ke titik-titik tumbuh. Tahap ke empat adalah asimilasi dari

bahan-bahan yang telah diuraikan tadi. Tahap ke lima adalah pertumbuhan dari

kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada

titik-titik tumbuh (Sutopo, 2002).

Menurut (Sutopo, 2002), faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan

benih antara lain:

1. Faktor Dalam

a. Tingkat Kemasakan Benih

Benih yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai

tidak mempunyai viabilitas tinggi. Bahkan pada beberapa jenis tanaman, benih

yang demikian tidak akan dapat berkecambah. Diduga pada tingkatan tersebut

benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan juga pembentukkan

embrio sebelum sempurna.

99

b. Ukuran benih

Di dalam jaringan penyimpanannya, benih memiliki karbohidrat protein,

lemak dan mineral. Dimana bahan-bahan ini diperlukan sebagai bahan baku dan

energi bagi embrio pada saat perkecambahan. Diduga bahwa benih yang

berukuran besar dan berat mngandung cadangan makanan lebih banyak

dibandingkan dengan benih yang kecil, mungkin pula embrionya lebih besar.

Worker & Ruckman (1968) mengemukakan bahwa ukuran benih menunjukan

korelasipositif terhadap kandungan protein pda benih sorghum (Shorghum

fulgare), makin besar/ berat ukuran benih makan kandungan proteinnya makin

meningkat pula.

c. Dormansi

Suatu benih dikatakan dorman apabila benih itu sebenarnya viabel (hidup)

tetapi tidak mau berkecambah walaupun diletakan pada keadaan lingkungan yang

memenuhi syarat bagi perkecambahannya. Periode dormansi ini dapat

berlangsung musiman atau daapat juga selama beberapa tahun, tergantung pada

jenis benih dan tipe dormansinya.

d. Zat Penghambat Perkecambahan

Penghambat perkecambahan banyak zat-zat yang diketahui dapat menghabat

perkecambahan benih, yang dikenal antara lain larutan dengan tingkat osmotik

tinggi (larutan mannitol, larutan NaCl), bahan-bahan yang mengganggu lintasan

motabolisme, umumnya menghambat respirasi sianida dinitrofenol, azide,

fluorida, hydroxilamine), herbisida, coumarin, auxin, bahan-bahan yang

terkandung didalam buah.

100

2. Faktor Luar

a. Air

Air merupakan salah satu faktor penting yang diperlukan bagi

berlangsungnya proses perkecambahan benih. Banyaknya air yang diperlukan

untuk masing-masing benih untuk dapat berkecambah bervariasi, tergantung

kepada jenis benih. Umumnya keperluan air untuk berkecambah tidak melampaui

dua atau tiga kali berat keringnya atau kadar akhir setelah mengalami imbibisi

mencapai 50-60%. Air yang diberikan pada perkecambahan benih berfungsi

sebagai berikut :

a) Air yang diserap oleh benih berguna untuk melunakkan kulit benih dan

menyebabkan berkembangnya embrio dan endosperm.

b) Air berguna mengaktifkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan proses

pencernaan, pernafasan, asimilasi dan tumbuh.

c) Air sebagai alat transportasi larutan makanan dari endososperma atau

kotiledon ke titik tumbuh pada embrio.

b. Temperatur

Setiap jenis benih untuk dapat berkecambah dengan baik membutuhkan

temperatur yang berbeda. Umumnya benih dalam perkecambahan berada pada

temperatur optimum pada kisaran antara 26,5–35 OC. Pada temperatur ini sistem

enzym dapat berfungsi dengan baik dan stabil untuk waktu lama,sehingga

berkecambahnya benih dapat terpacu dengan baik. Pada temperatur minimum

antara 0–5 OC kebanyakan benih mengalami chilling hingga menghambat

aktifitas kerja enzim sehingga benih menjadi rusak dan bahkan mati tidak

101

berkecambah. Untuk jenis benih tanaman musim dingin temperatur minimumnya

4,5 OC. dan untuk benih tanaman musim panas temperatur minimumnya 10 – 15

OC. Adapun temperatur tertinggi kebanyakan benih masih dapat berkecambah

adalah antara 30 – 40 OC, namun pada temperatur maximum antara 45 OC, 48 OC,

benih tidak dapat berkecambah akibat suhu tinggi.

c. Oksigen

Proses respirasi dapat diringkas sebagai berikut:

Gula + Oksigen + > Karbondioksida + air + energi

C6H12O6 6 O2 6 CO2 6 H2O 673 kkal

Proses respirasi ini akan berlangsung selama benih masih hidup. Pada saat

perkecambahan berlangsung, proses respirasi akan meningkat disertai pula dengan

meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan karbondioksida, air dan energi

yang berupa panas. Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan mengakibatkan

terhambatnya proses perkecambahan benih.

d. Cahaya

Cahaya yang dibutuhkan untuk setiap benih dalam perkecambahan berbeda,

tergantung pada jenis benih. Cahaya mempengaruhi respon perkecambahan

terhadap phytochrome. Phytochrome memiliki dua bentuk yang sifatnya bolak-

balik, yaitu phytokrom merah yang mengabsorpsi sinar merah dan phytochrome

infra merah. Bila pada benih yang kadang berimbibisi diberikan cahaya merah

maka akan menyebabkan phychrome merah berubah menjadi phytochrome infra

merah. Hal ini akan menimbulkan reaksi yang merangsang perkecambahan,

sebaliknya bila diberi cahaya infra merah akan menyebabkan perubahan dari

102

phytochrome infra merah menjadi phytochrome merah yang menghambat

perkecambahan.

e. Medium

Medium yang baik untuk perkecambahan benih haruslah mempunyai sifat

fisik yang baik, gembur, mempunyai kemampuan menyimpan air dan bebas dari

organisme penyebab penyakit terutama cendawan “damping off”.

Kecambah yang normal memiliki ciri-ciri antara lain:

a. Kecambah dengan pertumbuhan sempurna, ditandai dengan akar dan batang

yang berkembang baik, jumlah kotiledon sesuai (satu kotiledone bagi

monokotile dan dua kotiledon bagi dikotil), daun berkembang baik dan

berwarna hijau, dan mempunyai tunas pucuk yang baik.

b. Kecambah dengan cacat ringan pada akar, hipokotil atau epikotil, kotiledon,

daun primer, dan koleoptil.

c. Kecambah dengan infeksi sekunder tetapi bentuknya masih sempurna.

Kecambah abnormal adalah kecambah yang tidak memperlihatkan potensi

untuk berkembang menjadi kecambah normal. Ciri-ciri kecambah abnormal

diantaranya kecambah rusak tanpa kotiledon, embrio pecah, dan akar primer

pendek, bentuk kecambah cacat, perkembangan bagian-bagian penting lemah dan

kurang seimbang. Plumula terputar, hipokotil, epikotil, kotiledon membengkok,

akar pendek, kecambah kerdil, kecambah tidak membentuk klorofil, kecambah

lunak (Elam et al 2000).

Benih yang tidak berkecambah adalah benih yang tidak berkecambah

sampai akhir masa pengujian, yang digolongkan menjadi:

103

a. Benih segar tidak tumbuh. Benih, selain benih keras, yang gagal berkecambah

namun tetap baik dan sehat dan mempunyai potensi untuk tumbuh menjadi

kecambah normal. Benih dapat menyerap air, sehingga dapat terlihat benih

tampak mengembang. Namun tidak ada pemunculan struktur penting dari

perkecambahan benih. Dan jika waktu penyemaian diperpanjang benih akan

tumbuh normal.

b. Benih keras. Benih yang tetap keras sampai akhir masa pengujian. Benih

tersebut tidak mampu menyerap air terlihat dari besarnya benih tidak

mengembang, dan jika dibandingkan dengan benih segar tidak tumbuh ukuran

benih keras lebih kecil. Hal ini disebabkan karena kulit benih yang

impermeabel terhadap gas dan air (Sutopo, 2002).

Menurut (Kuswanto, 1996), tipe-tipe perkecambahan benih antara lain:

a. Perkecambahan Epigeal

Perkecambahan epigeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan

bagian hipokotil yang terangkat ke atas permukaan tanah. Kotiledon sebagai

cadangan energi akan melakukan proses pembelahan dengan sangat cepat untuk

membentuk daun. Proses ini dapat dilihat pada perkecambahan kacang hijau

(Phaseolus radiatus). Tipe ini terjadi, jika plumula dan kotiledon muncul di atas

permukaan tanah. Contohnya adalah perkecambahan kacang hijau (Vigna

radiata), cherry (prunus cerasus), kacang merah (Phaseolus vulgaris), jarak

(Ricinus cumunis), bit (Beta Fulgaris), kubis (Brassica oleraseae), kapas

(Gossypium sp), selada (Lactuca sativa), bawang merah (Allium cepa), lombok

(Capsicum annum), pinus (Pinus sp), bayam (Spinacia oleraseae).

104

Gambar 6. Tipe perkecambahan epigeal

b. Perkecambahan Hipogeal

Perkecambahan hipogeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan

terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah, sedangkan kotiledon

tetap berada di dalam tanah (bagian hipokotil yang tetap berada di dalam tanah).

Proses ini dapat dilihat pada perkecambahn kacang kapri (Pisum sativum). Tipe

ini terjadi, jika plumula muncul ke permukaan tanah sedangkan kotiledon tinggal

di dalam tanah. Contoh: perkecambahan kacang kapri (Pisum sativum), Jagung

(Zea mays), palem (palmae sp), dan peach (Prunus persica).

Dalam suatu tumbuhan yang mengalami perkecambahan terdapat plamula

(ujung batang yang akan menjadi sepasang daun), kulit biji (mengandung

cadangan makanan), epikotil (ruas yang muncul dari kotiledon yang nantinya akan

tumbuh menjadi batang dan daun), hipokotil (ruas batang di bawah daun lembaga

yang nantinya akan membentuk akar), radikula (berada pada ujung hipokotil yang

105

nantinya akan membentuk calon akar), koleoptil (yang membungkus calon batang

dan calon akar), endosperm (cadangan makanan yang akan menjadi bakal buah).

Gambar 7. Tipe perkecambahan hipogeal

Hasil praktikum yang telah dilakukan pada pengamatan hari pertama benih

jagung dan kedelai belum ada yang berkecambah. Pengamatan hari ketiga benih

jagung sudah mulai berkecambah, muncul kotiledon dan pada benih kedelai

belum berkecambah. Pengamatan hari kelima perkecambahan benih jagung dan

kedelai sudah tumbuh dengan baik dengan bagian pada tanaman jagung terdapat

akar, kotiledon, koleoptil dan daun, sedangkan pada tanaman kedelai dari akar,

hipokotil, kotiledon, epikotil dan daun. Pengamatan hari ketujuh perkecambahan

benih jagung yang tumbuh dengan baik sebanyak 10 dan benih kedelai yang

tumbuh juga 10. Pengamatan hari terakhir (hari kesembilan), jagung dan kedelai

tumbuh dengan baik, bagian dari tanaman jagung yaitu daun, batang, kotiledon

dan akar, sedangkan bagian dari tanaman kedelai yaitu daun, epikotil, kotiledon,

hipokotil dan akar. Hasil praktikum yang telah dilakukan benih kedelai memiliki

tipe perkecambahan epigeal dan benih jagung memiliki tipe perkecambahan

106

hipogeal. Hal tersebut sesuai dengan pendapat (Kuswanto, 1996), bahwa

perkecambahan epigeal adalah perkecambahan yang ditandai dengan bagian

hipokotil yang terangkat ke atas permukaan tanah. Perkecambahan hipogeal

merupakan perkecambahan yang ditandai dengan terbentuknya bakal batang yang

muncul ke permukaan tanah, sedangkan kotiledon tetap berada di dalam tanah.

107

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

benih kedelai memiliki tipe perkecambahan epigeal. Perkecambahan epigeal

adalah perkecambahan yang ditandai dengan bagian hipokotil yang terangkat ke

atas permukaan tanah. Benih jagung memiliki tipe perkecambahan hipogeal.

Perkecambahan hipogeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan

terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah, sedangkan kotiledon

tetap berada di dalam tanah.

B. Saran

Pada saat pengamatan hendaknya asisten mendampingi dan memberi

pengarahan kepada praktikan, jangan hanya menunggu di Laboratorium.

108

DAFTAR PUSTAKA

Elam M, Land S 2000. Tree Seed Technology Training Course: Instructors Manual. New Orleans: United State Departmen of Agriculture.

Kartasapoetra. 1989. Teknik Benih, Pengolahan Benih dan Tuntunan Praktikum. PT Bina Aksara. Jakarta.

Kuswanto, H. 1997. Dasar-dasar Teknologi, Produksi, dan Sertifikasi Benih. Penerbit Andi. Yogyakarta.

Rejesus, B.M. 2008. Stored Product Pest Problems and Research Needs in the Philippines. Proceeding of Biotrop Symposium on Pest of Stored Product, Bogor.

Sutopo, A. 1988. Teknologi Benih. CV Rajawali, Jakarta.

Sutopo, L 2002. Teknologi Benih. Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya. Malang.

109

LAMPIRAN

110