5/16/2013

Dormansi Karena Kulit Biji Yang Keras


BAB I
PENDAHULUAN

I. 1 Latar Belakang
Dormansi adalah keadaan biji yang tidak berkecambah atau dengan kata lain tunas yang yang tidak dapat tumbuh (terhambatnya pertumbuhan) selama periode tertentu yang disebabkan oleh faktor-faktor intern dalam biji atau tunas tersebut. Suatu biji dikatakan dorman apabila biji tersebut tidak dapat berkecambah, setelah periode tertentu, meski faktor-faktor lingkungan yang dibutuhkan tersedia (Zuliasdin, 2011).
Banyak biji tumbuhan budidaya yang menunjukkan perilaku ini.Penanaman benih secara normal tidak menghasilkan perkecambahan atau hanya sedikit perkecambahan.Perilaku tertentu perlu dilakukan untuk mematahkan dormansi sehingga benih menjadi tanggap terhadap kondisi yang kondusif bagi pertumbuhan.Bagian tumbuhan yang lainnya yang juga diketahui berperilaku dormansi adalah kuncup (Goldsworthy, 1992).
Kondisi dormansi mungkin dibawa sejak benih masak secara fisiologis ketika masih berada pada tanaman induknya atau mungkin setelah benih tersebut terlepas dari tanaman induknya.Dormansi pada benih dapat disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit biji dan keadaan fisiologis dari embrio atau bahkan kombinasi dari kedua keadaan tersebut (Soerodikoesomo, 1994).
Dormansi ditunjukkan oleh suatu rentang besar organ tanaman dari berbagai morfologi.Misalnya pada tunas, dormansi dapat terjadi pada pucuk sebuah tanaman berkayu, sebuah umbi dari kentang, ataupun sebuah rhizome.Kemudian pada perkecambahan sebuah biji, kriteria utama berakhirnya masa dormansi adalah pertumbuhan radikal (Zuliasdin, 2011). Hal inilah yang melatar belakangi dilakukannya percobaan ini.
I. 2 Tujuan Percobaan
Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk mematahkan dormansi karena kulit biji yang keras dengan perlakuan fisik dan kimia pada biji Jarak Ricinus communis, biji ki hujan Samanea saman, biji Nangka Artocarpus integra, flamboyan Delonix regia, dan biji salak Zalacca edulis.
I. 3 Waktu dan Tempat Percobaan
Percobaan ini dilakukan pada hari Kamis tanggal 11 Oktober 2012 pukul 14.00 sampai 16.00 WITA di Laboratorium Biologi Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.Pengamatan dilakukan sebanyak 4 kali selama 4 minggu, sejak hari Jum’at, 12 Oktober 2012 hingga Jum’at 2 November 2012 di Canopy.








BAB II
TIJAUAN PUSTAKA

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tingkat tinggi merupakan peristiwa yang kompleks. Jika dimulai dari proses perkecambahan, maka proses selanjutnya merupakan sederet perubahan morfologi dan fisiologi yang dinamakan pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan vegetatif menyusul perkecambahan yang merupakan proses pembentangan sel-sel penyusun embrio,adalah terjadinya diferensiasi sel meristem apikal, membentuk organ vegetatif danselanjutnya terjadi pertumbuhan reproduktif (Soerodikoesomo, 1994).
Gambar 1. Bagian-bagian Biji (Anonim, 2011).
Buah atau biji yang terbentuk biasanya mengalami periode dorman sebelum berkecambah untuk menyelesaikan hidupnya. Pada tumbuhan umur pendek, setelah terbentuk buah atau biji, bagian vegetatif akan mati. Pada tumbuhan tahunan, tidak mati tetapi untuk periode tertentu dapat lama atau sebentar akan mengalami periode dorman, sebelum melanjutkan pertumbuhan vegetatif lagi. Perkecualian sudah tentuada, misalnya tumbuhan bakau bijinya berkecambah sewaktu masih berada di dalam buah yang melekat pada induknya (Soerodikoesomo, 1994).
Ada kalanya lingkungan tumbuh tidak sesuai dengan pertumbuhan.Misaldi iklim sedang, ada musim dingin yang tidak memungkinkan tumbuhan tumbuhnormal.Di tropika sekalipun ada saat tidak baik untuk pertumbuhan, misalnya keadaan kering yang lama. Untuk itu tumbuhan akan memasuki masa dorman, yaitu meristem kuncup tetap mempunyai potensi untuk tumbuh, tetapi tidak melakukan pertumbuhan atau pertumbuhannya sangat lambat (Goldsworthy, 1992).
Dormansi dapat di jumpai pada berbagai organ lain misalnya rhizome, umbi, umbi lapis, dan biji. Penyebab terjadinya dormasi bermacam-macam, ada yang spontan, ada yang karena keadaan lingkungan, misalnya kekurangan air, temperatur rendah, hari pendek.Jika dianalisis, ternyata ada beberapa hormon yang ikut mempengaruhinya. Pada organ dorman, selain kadar kenaikan absisin juga terjadiperubahan lain, yaitu turunnya kadar air, transpor antar sel terhambat, organel tertentu mereduksi dan metabolisme lambat (Goldsworthy, 1992).
Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embrio. Biji yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses perkecambahannya.Skarifikasi merupakan salah satu upaya pretreatment atau perawatan awal pada benih, yang ditujukan untuk mematahkan dormansi, serta mempercepat terjadinya perkecambahan biji yang seragam.Upaya ini dapat berupa skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi embrio (Zuliasdin, 2011).
Dormansi diklasifikasikan menjadi bermacam-macam kategori berdasarkan beberapa faktor, yaitu (Salisbury dan Ross, 1995):
a. Berdasarkan faktor penyebab dormansi
1)      Imposed dormancy (quiscence): terhalangnya pertumbuhan aktif karena keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan
2)      Imnate dormancy (rest): dormansi yang disebabkan oleh keadaan atau kondisi di dalam organ-organ biji itu sendiri
b. Berdasarkan mekanisme dormansi di dalam biji
Mekanisme fisik, merupakan dormansi yang mekanisme penghambatannya disebabkan oleh organ biji itu sendiri; terbagi menjadi(Goldsworthy, 1992):
1)         mekanis: embrio tidak berkembang karena dibatasi secara fisik
2)         fisik     : penyerapan air terganggu karena kulit biji yang impermeabel
3)         kimia   : bagian biji/buah mengandung zat kimia penghambat
Mekanisme fisiologis, merupakan dormansi yang disebabkan oleh terjadinya hambatan dalam proses fidiologis pada biji yang biasanya berasala dari dalam biji itu sendiri.
Tipe ini terbagi menjadi (Salisbury dan Ross, 1995):
1)         photodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh keberadaan cahaya
2)         immature embryo: disebabkan kondisi embrio yang tidak/belum matang
3)   thermodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh suhu di lingkungan
c. Berdasarkan bentuk dormansi
·      Kulit biji impermeabel terhadap air/O2
1)    Bagian biji yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nucellus, pericarp, endocarp
2)    Impermeabilitas dapat disebabkan oleh deposisi bermacam-macam substansi (misalnya cutin, suberin, lignin) pada membran.
3)    Kulit biji yang keras dapat disebabkan oleh pengaruh genetik maupun lingkungan. Pematahan dormansi kulit biji ini dapat dilakukan dengan skarifikasi mekanik.
4)    Bagian biji yang mengatur masuknya air ke dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum, strophiole; adapun mekanisme higroskopiknya diatur oleh hilum.
5)    Keluar masuknya O2 pada biji disebabkan oleh mekanisme dalam kulit biji. Dormansi karena hambatan keluar masuknya O2 melalui kulit biji ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur tinggi dan pemberian larutan kuat.
·      Embrio belum masak (immature embryo)
1)   Embrio secara morfologis sudah berkembang, namun masih butuh waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna.
2)    Ketika terjadi abscission (gugurnya buah dari tangkainya), embrio masih belum menyelesaikan tahap perkembangannya. Misal: Gnetum gnemon (melinjo)
Dormansi karena immature embryo ini dapat dipatahkan dengan perlakuantemperatur rendah dan zat kimia. Biji membutuhkan pemasakan pascapanen (afterripening) dalam penyimpanan kering Dormansi karena kebutuhan akanafterripening ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur tinggi dan pengupasan kulit (Salisbury dan Ross, 1995).
C. Biji membutuhkan suhu rendah
Biasa terjadi pada spesies daerah temperate, seperti apel dan Familia Rosaceae. Dormansi ini secara alami terjadi dengan cara: biji dorman selama musim gugur, melampaui satu musim dingin, dan baru berkecambah pada musim semi berikutnya. Biji yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses perkecambahannya. Dormansi karena kebutuhan biji akan suhu rendah ini dapat dipatahkan dengan perlakuan pemberian suhu rendah, dengan pemberian aerasi dan imbibisi (Salisbury dan Ross, 1995).
            Ciri-ciri biji yang mempunyai dormansi ini  (Safitri, 2010):
a.    Jika kulit dikupas, embrio tumbuh
b.   Embrio mengalami dormansi yang hanya dapat dipatahkan dengan suhu rendah
c.    Embrio tidak dorman pada suhu rendah, namun proses perkecambahan biji masih membutuhkan suhu yang lebih rendah lagi
d.   Perkecambahan terjadi tanpa pemberian suhu rendah, namun semai tumbuh kerdil
e.    Akar keluar pada musim semi, epicotyl keluar di musim semi berikutnya
Dormansi karena zat penghambat
            Perkecambahan biji adalah kulminasi dari serangakaian kompleks proses-proses metabolik, yang masing-masing harus berlangsung tanpa gangguan. Tiap substansi yang menghambat salah satu proses akan berakibat pada terhambatnya
seluruh rangakaian proses perkecambahan. Beberapa zat penghambat dalam biji yang telah berhasil diisolir adalah soumarin dan lacton tidak jenuh, namun lokasi penghambatnya sukar ditentukan karena daerah kerjanya berbeda dengan tempat dimana zat tersebut diisolir.Zat penghambat dapat berada dalam embrio, endosperm, kulit biji maupun daging buah (Lakitan, 2007).
Teknik Pematahan Dormansi Biji
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 (Lakitan, 2007).
Skarifikasi merupakan salah satu upaya pretreatment atau perawatan awal pada benih, yang ditujukan untuk mematahkan dormansi, serta mempercepat terjadinya perkecambahan biji yang seragam.Beberapa jenis biji tanaman memerlukan masa istirahat sesudah panen. After ripening period ini menunjukkan adanya perubahan biokimia dan fisiologis dalam biji yang lambat sebelum tumbuh menjadi tanaman Upaya ini dapat berupa pemberian perlakuan secara fisis, dan mekanis, maupun kimia Hartmann (1997) mengklasifikasikan dormansi atas dasar penyebab dan metode yang dibutuhkan untuk mematahkannya (Lakitan, 2007).
Teknik skarifikasi pada berbagai jenis benih harus disesuaikan dengan tingkat dormansi fisik. Berbagai teknik untuk mematahkan dormansi fisik antara lain seperti (Safitri, 2010):
a. Perlakuan mekanis (skarifikasi)

Perlakuan mekanis (skarifikasi) pada kulit biji, dilakukan dengan cara penusukan, pengoresan, pemecahan, pengikiran atau pembakaran, dengan bantuan
pisau, jarum, kikir, kertas gosok, atau lainnya adalah cara yang paling efektif untuk mengatasi dormansi fisik (Safitri, 2010).
Setiap benih ditangani secara manual, maka dapat diberikan perlakuan individu sesuai dengan ketebalan biji.Pada hakekatnya semua benih dibuat permeabel dengan resiko kerusakan yang kecil, asal daerah radikel tidak rusak (Schmidt, 2002).
Seluruh permukaan kulit biji dapat dijadikan titik penyerapan air. Pada benih legum, lapisan sel palisade dari kulit biji menyerap air dan proses pelunakan menyebar dari titik ini keseluruh permukan kulit biji dalam beberapa jam. Pada saat yang sama embrio menyerap air. Skarifikasi manual efektif pada seluruh permukaan kulit biji, tetapi daerah microphylar dimana terdapat radicle, harus dihindari. Kerusakan pada daerah ini dapat merusak benih, sedangkan kerusakan pada kotiledon tidak akan mempengaruhi perkecambahan (Schmidt, 2002).

b. Air Panas
Air panas mematahkan dormansi fisik padaleguminosae melalui tegangan yang menyebabkan pecahnya lapisan macrosclereids.Metode ini paling efektif bila benih direndam dengan air panas.Pencelupan sesaat juga lebih baik untuk mencegah kerusakan pada embrio karena bila perendaman paling lama, panas yang diteruskan kedalam embrio sehingga dapat menyebabkan kerusakan.Suhu tinggi dapat merusak benih dengan kulit tipis, jadi kepekaan terhadap suhu berfariasi tiap jenis tergantung pada jenis biji itu sendiri.Umumnya benih kering yang masak atau kulit bijinya relatif tebal toleran terhadap perendaman sesaat dalam air mendidih (Esmaeili, 2009).
c. Perlakuan kimia
Perlakuan kimia dengan bahan-bahan kimia sering dilakukan untuk memecahkan dormansi pada benih. Tujuan utamanya adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki oleh air pada waktu proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lunak sehingga dapat dilalui air dengan mudah (Esmaeili, 2009).
Larutan asam untuk perlakuan ini adalah asam sulfat pekat (H2SO4) asam ini menyebabkan kerusakan pada kulit biji dan dapat diterapkan pada legum maupun non legume. Tetapi metode ini tidak sesuai untuk benih yang mudah sekali menjadi permeable, karena asam akan merusak embrio. Lamanya perlakuan larutan asam harus memperhatikan 2 hal, yaitu (Lakitan, 2007):
1). kulit biji atau pericarp yang dapat diretakkan untuk memungkinkan imbibisi
2). larutan asam tidak mengenai embrio.
Perkecambahan Biji
Perkecambahan merupakan suatu proses dimana radikula (akar embrionik) memanjang keluar menembus kulit biji (Salibury, 1985). Di balik gejala morfologi dengan permunculan radikula tersebut, terjadi proses fisiologi-biokemis yang kompleks, dikenal sebagai proses perkecambahan fisiologis.Secara fisiologi, proses perkecambahan berlangsung dalam beberapa tahapan penting meliputi (Lakitan, 2007):
1)      Absorbsi air
2)      Metabolisme pemecahan materi cadangan makanan
3)      Transport materi hasil permecahan dari endosperm ke embbrio yang aktif.
4)      Proses-proses pembentukan kembali materi-materi baru
5)      Respirasi                                                
6)      Pertumbuhan
Banyak faktor yang mengontrol proses perkecambahan biji, baik yang internal dan eksternal. Secara internal proses perkecambahan biji ditentukan keseimbangan antara promotor dan inhibitor perkecambahan, terutam asam giberelin (GA) dan asam abskisat (ABA) (Esmaeili, 2009). Faktor eksternal yang merupkan ekologi perkecambahan meliputi air, suhu, kelembaban, cahaya dan adanya senyawa-senyawa kimia tertentu yang berperilaku sebagai inhibitor perkecambahan (Mayer, 1975).
Gambar dibawah ini menunjukkan interaksi antar beberapa hormon dalam dormansi pada biji dan pengontrolan perkecambahan.Perkecambahan pada biji ada 2 tahap yaitu pemecahan testa dan pemecahan endosperm. Pada gambar A tampak bahwa pemberian cahaya dan GA dapat meyebabkan testa pecah. Hormon GA, etilen brassinosteroids (BR) membantu pemecahan endosperm dan menetralkan efek ABA yang bersifat mencegah terjadinya perkecambahan, dimana hormon ABA menghalangi pemecahan endosperm. Pada gambar B, tampak bahwa pecahnya testa menyebabkan pemanjangan calon akar (radicle).Pada peristiwa ini, ABA tidak menghambat pemecahan testa, tetapi menghalangi pertumbuhan calon akar berikutnya (Esmaeili, 2009).
Mekanisme utama yang dapat menyebabkan suatu biji dormansi atau terjadinya dormansi yang berkepanjangan dan penyebab terhambatnya perkecambahan adalah (Esmaeili, 2009):
Faktor lingkungan
1.   Kebutuhan akan cahaya untuk perkecambahan.
2.   Suhu.
3.   Kurangnya air.
Faktor internal
1.   Kulit biji – mencegah masuknya gas.
2.   Kulit biji – efek mekanik.
3.   Embrio yang masih muda ( immature).
4.   Rendahnya kadar etilen.
5.   Adanya zat penghambat (inhibitor).
6.   Tidak adanya zat perangsang tumbuh.
Faktor waktu
1.   Setelah Pematangan – waktu yang dibutuhkan untuk berkecambah
2.   Hilangnya inhibitor – waktu yang diperlukan sampai inhibitor hilang.
3.   Sintesis zat perangsang.
Selain beberapa faktor yang telah disebutkan banyak biji yang memerlukan pendinginan agar lepas dari dormansi yang diatur segera setelah masak. Banyak pohon  memerlukan antara 250-1000 jam pendinginan sebelum dormansi dapat dihilangkan. Perlakuan pendinginan juga bukan merupakan satu-satunya yang dapat menghilangkan dormansi.Banyak spesies “hari panjang” memerluakan suhu hangat untuk mengembalikan pertumbuhannya.Kejutan dengan suhu tinggi, dapat pula menghilangkan dormansi secara lebih dini (Safitri, 2010).
Proses dormansi dapat dipatahkan dengan beberapa proses diantaranya proses pendinginan, pemanasan, kejutan atau goresan pada biji (proses fisika), zat pengatur tumbuh, asam dan basa (secara kimiawi) ataupun dengan cara biologi dengan menggunakan bantuan mikroba (Safitri, 2010).
BAB III

METODE PERCOBAAN


III. 1 Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas aqua, bunsen, kaki tiga, pipet tetes, dan mistar.
III. 2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah biji jarak Ricinus communis15 biji,  larutan H2SO4 pekat, amplas dan air biasa.
III. 3 Prosedur Kerja
Prosedur kerja dari percobaan ini yaitu :
1.      Memasukkan 15 biji nangka kedalam 4 kantongan dan masing-masing kantongan berisi 4 biji nangka
2.      Mengisi Polybac dan gelas aqua dengan tanah
3.      Memberikan perlakuan pada masing-masing biji perlakuan sesuai dengan tempatnya
4.      Mengoles (kikir) 4 biji pertama dikikir dengan amplas hingga bersih atau mulus, kemudian merendamnya dalam air bersih selama 2 menit.
5.      Merendam 4 biji kedua dalan air panas dengan suhu 80-90o sampai 5 menit, kemudian merendamnya kemabli dalam air bersih selama 2 menit.
6.      Merendam 4 biji ketiga dalam hangat dengan suhu 30-40o sampai 5 menit, kemudian merendamnya kembali dalam air bersih selama 2 menit.
7.      Merendam 4 biji keempat dalan larutan H2SO4 sampai 5 menit, kemudian merendamnya lagi  dalam air bersih selama 2 menit.
8.      Menanam semua biji yang telah diberikan perlakuan di dalam polybac dan gelas aqua yang telah diisi tanah.
9.      Mengamati biji yang telah ditanam  selama 4 minggu

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2011, Proses Perkecambahan, http://www.scribd.com, Diakses Pada Rabu tangal 10 Oktober pukul 22.00 WITA.

Esmaeili, Mohammad, 2009, Ecology of seed dormancy and germination of Carex divisa Huds.: Effects of stratification, temperature and salinity, International Journal of Plant Production, New York.

Goldsworthy, Peter, 1992, Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Lakitan, Benyamin, 2007, Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan, Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Mayer, Lynn, 1975, Biology, Harper & Raws Publishers, New York.

Safitri, Merina, 2009, Dormansi, http://merinasafitri-knowledge.Blogspot.com, Diakses Rabu tanggal 10 Oktober 2012 pukul 20.00 WITA.

Salisbury, F.R., dan C.W. Ross, 1995, Fisiologi Tumbuhan Jilid III, Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Schmidt, A., 2002, An Introduction to Crop Physiology Second Edition, Cambridge University Press, Cambridge.

Soerodikoesomo, Wibisono, 1994, Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan, Depdikbud, Jakarta.

Zuliasdin, Rizkan, 2011, Pematahan Dormansi, http://mbozocity.blogspot.com, Diakses Rabu tanggal 10 Oktober 2012 pukul 22.00 WITA.

 






0 komentar:

Poskan Komentar