Jurnal laporan pematahan teori dormansi dan proses perkecambahan pada tumbuhan...
Jurnal Praktikum Fisiologi Tumbuhan
Oleh NATALINA J1C108027 Asisten ADITYAWARMAN
PROGRAM STUDI S-1 BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU APRIL, 2010
PEMATAHAN DORMASI DAN PERKECAMBAHAN Natalina PS Biologi FMIPA Universitas Lambung Mangkurat Jl. A. Yani Km 35,8 Banjarbaru E-mail:
[email protected] (085654059128) ABSTRAK Prakti Praktikum kum kali ini bertujua bertujuan n untuk untuk mengetah mengetahui ui perkemba perkembangan ngan benih benih menjadi menjadi kecambah kecambah pada perlakua perlakuan n yang berbeda. berbeda. Dormansi Dormansi adalah adalah keadaan keadaan dimana dimana suatu biji tidak mampu berkecambah, tetapi dapat tetap hidup. Dibersihkan alatalat yang akan digunakan, kemudian ditetesi dengan alkohol secukupnya, ratakan dan biarkan biarkan kering, kering, disiapka disiapkan n benih benih yang akan digunaka digunakan n sebanyak sebanyak 20 biji, biji, kemudian kemudian dibagi menjadi 4 bagian, bagian, masing-m masing-masi asing ng 10 biji. biji. Direndam Direndam benih o dalam 4 perlakuan: A = air panas 80 C; B = larutan H 2SO40,1 M; C = larutan NaO NaOH H 0,1 0,1 M; D = laru laruta tan n NaCl NaCl 0,1 0,1 M, masi masing ng-m -mas asin ing g sela selama ma 5 me meni nit. t. Disiapkan 12 petridish dan dilapisi dengan media berupa kapas hingga dasar cawan tertutup seluruhnya, dengan menggunakan pipet dibasahi media dalam cawan dengan air hingga hingga basah tapi tidak tidak menggenang. menggenang. Diletakkan Diletakkan benih dalam cawan masing-masing sebanyak 5 biji kemudian ditutup diulang 2 kali dan diberi label label sesua sesuaii perla perlaku kuann annya ya.. Presen Presenta tasi si semua semua perke perkecam cambah bahan an pada pada semua semua perla perlaku kuan an adala adalah h 100%, 100%, kecua kecuali li pada pada air panas panas yaitu yaitu hanya hanya 80%. 80%. Untuk Untuk mematahk mematahkan an dormansi dormansi paling paling efisien efisien adalah adalah perlakua perlakuan n dengan dengan H 2SO4 yang yang merupakan asam kuat .
Kata kunci : berkecambah, biji, dormansi. PENDAHULUAN Tumbuh Tumbuhan an umumny umumnyaa member memberika ikan n respon responss terhada terhadap p berbag berbagai ai isyarat isyarat ling lingku kung ngan an.. Perk Perkeca ecamb mbah ahan an biji biji tida tidak k hany hanyaa dipe dipeng ngar aruh uhii suhu suhu tapi tapi juga juga berga bergantu ntung ng pada pada spesie spesies, s, cahaya cahaya,, pemecah pemecahan an kulit kulit biji biji agar agar radiku radikula la dapat dapat menero menerobos bos keluar keluar dan oksige oksigen n dan atau atau air dapat dapat masuk, masuk, penghi penghilan langan gan zat penghamba penghambatt kimiawi, kimiawi, dan pematangan pematangan embrio embrio (Salisbury (Salisbury & Ross, Ross, 1995). 1995). Biji bijian dari banyak spesies tidak akan berkecambah pada keadaan gelap, biji-bijian itu memerlukan memerlukan rangsangan rangsangan cahaya. cahaya. Karena itu, kelihatanny kelihatannyaa perkecambahan perkecambahan yang dikendalikan oleh cahaya merupakan suatu adaptasi tanaman yang tidak toleran terhadap penaungan (Lakitan, 1993). Biji Biji akan akan berkec berkecamb ambah ah setela setelah h mengal mengalami ami masa masa dorman dorman yang yang dapat dapat disebabkan berbagai faktor internal, seperti embrio masih berbentuk rudimen atau belum masak dari segi fisiologis, kulit biji yang tahan atau impermeabel, atau adanya penghambat penghambat tumbuh. Perkecambahan sesungguhnya sesungguhnya adalah pertumbuhan embrio yang dimulai kembali setelah penyerapan air atau imbibisi. Pada waktu imbibisi, imbibisi, kandungan kandungan air meningkat, meningkat, mula-mula cepat kemudian kemudian lebih lambat. Kini jaringan bermetabolisme secara aktif (Goldsworthy, 1992). Dormansi adalah suatu keadaan berhenti tumbuh yang dialami organisme hidu hidup p atau atau bagi bagian anny nyaa seba sebaga gaii tang tangga gapa pan n atas atas suat suatu u kead keadaa aan n yang yang tida tidak k
mendukung pertumbuhan normal. Dengan demikian, dormansi merupakan suatu reaksi atas keadaan fisik atau lingkungan tertentu. Pemicu dormansi dapat bersifat mekanis, keadaan fisik lingkungan, atau kimiawi (Kurniawati, 2009). Biji Biji telah telah masak masak dan siap siap untuk untuk berkec berkecamb ambah ah membut membutuhk uhkan an kondis kondisii klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahakan dormansi dan memulai memulai proses pekecamabah pekecamabahannya. annya. Pretreatment digunakan untuk untuk Pretreatment skarifikasi skarifikasi digunakan mematahkan dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan unuk mengatasi dorman dormansi si embrio embrio.. Skarifi Skarifikas kasii merupa merupakan kan salah salah satu satu upaya upaya pretreatment atau perawatan awal pada benih, yang ditunjuka untuk mematahkan dormansi, serta memper mempercepa cepatt terjadi terjadinya nya perkec perkecamb ambahan ahan biji biji yang yang seraga seragam. m. Upaya Upaya ini dapat dapat berupa pemberian perlakuan secara fisis, mekanis, maupun kimia (Suyitno, 2007). Secara umum, dalam proses perkecambahan terjadi 4 tahapan, yaitu : 1. Hidras Hidrasii atau imbibis imbibisi, i, selama selama kedua period periodee tersebut, tersebut, air masuk masuk ke dalam embrio dan membasahi protein dan koloid lain 2. Pemb embentu entuk kan atau atau peng engakti aktifa fan n enzi enzim, m, yang ang men menyeb yebabka abkan n peningkatan aktivitas metabolik 3. Pemanj Pemanjang angan an sel radikel, radikel, diikuti diikuti muncul munculnya nya radikel radikel dari kulit kulit biji (perkecambahan yang sebenarnya) 4. Pertum Pertumbuh buhan an kecamb kecambah ah selanj selanjutn utnya. ya. Lapisan Lapisan yang yang membun membungku gkuss embrio, yaitu endosperma, kulit biji dan kulit buah dapat mengganggu masuknya air dan atau oksigen. Lapisan ini juga bertindak sebagai penghalang mekanis agar radikula tidak muncul (Salisbury & Ross, 1995). Perkecambahan merupakan suatu proses dimana radikula (akar embrionik) mema memanj njan ang g kelu keluar ar mene menemb mbus us kuli kulitt biji biji.. Di bali balik k geja gejala la morfo morfolo logi gi deng dengan an permunculan radikula tersebut, terjadi proses fisiologi-biokemis yang kompleks, dikenal sebagai proses perkecambahan fisiologis. Secara Secara fisiol fisiologi ogi,, proses proses perkec perkecamb ambhan han berlan berlangsu gsung ng dalam dalam beberap beberapaa tahapan penting meliputi : 1. Absorbsi air air 2. Metabo Metabolis lisme me pemeca pemecahan han mater materii cadangan cadangan makan makanan an 3. Transport Transport materi materi hasil hasil pemecaha pemecahan n dari endosperma endosperma ke embrio embrio yang yang aktif bertumbuh 4. Proses-pro Proses-proses ses pembentuk pembentukan an kembali kembali materi-materi materi-materi baru 5. Respirasi 6. Pert ertumbuhan Banyak Banyak faktor faktor yang mengontrol mengontrol proses proses perkecambaha perkecambahan n biji, baik yang intern internal al dan ekstern eksternal. al. Secara Secara intern internal al proses proses perkec perkecamb ambaha ahan n biji biji ditent ditentuka ukan n keseim keseimban bangan gan antara antara promot promotor or dan inhibi inhibitor tor perkec perkecamb ambaha ahan, n, terutam terutam asam asam giberelin (GA) dan asam absisat (ABA). Faktor eksternal yang merupkan ekologi perkecamba perkecambahan han meliputi meliputi air, suhu, kelembaban, kelembaban, cahaya dan adanya senyawasenyawasenyaw senyawaa kimia kimia terten tertentu tu yang yang berper berperilak ilaku u sebaga sebagaii inhibi inhibitor tor perkec perkecamb ambaha ahan n (Kurniawati, 2009).
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Praktikum . Praktikum dilaksanakan pada tanggal 7 April April 2010 2010,, bert bertem empa patt di Labo Labora rato tori rium um Dasa Dasarr Ruan Ruang g Biol Biolog ogii 1, Faku Fakult ltas as Matema Matematik tikaa dan Ilmu Ilmu Penget Pengetahu ahuan an Alam Alam Univer Universit sitas as Lambun Lambung g Mangku Mangkurat rat Banjarbaru. Alat dan Bahan. Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah petridish dan penutupnya, gelas ukur, pipet, dan termometer lar utan. Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah kacang hijau, air panas 80o, 0,1 M larutan H 2SO4, 0,1 M larutan NaOH, dan 0,1 M larutan NaCl, air biasa, kapas, kertas tissue atau kertas merang secukupnya dan alkohol 70 %. Prosedur Kerja. Dibersihkan Dibersihkan alat-alat yang akan digunakan, digunakan, kemudian ditetesi dengan alkohol secukupnya, ratakan dan bairkan kering, diiapkan benih yang akan digunakan sebanyak 20 biji, kemudian membagi menjadi 4 bagian, masing-masing 5 biji. Diperlakukan benih dalam 4 perlakuan: A = merendam dalam air panas 80 oC; B = merendam dalam 0,1 M larutan H 2SO4; C = merendam dalam larutan 0,1 M NaOH; D = merendam dalam larutan 0,1 M NaCl, masingmasing selama 5 menit. Disiapkan 12 petridish dan dilapisi dengan media berupa kapas kapas hingga hingga dasar dasar cawan cawan tertutu tertutup p seluru seluruhn hnya, ya, dengan dengan menggu menggunak nakan an pipet pipet dibasahi media dalam cawan dengan air hingga basah tapi tidak menggenang. Diletakkan benih dalam cawan masing-masing sebanyak 10 biji kemudian ditutup diulang 2 kali dan diberi label sesuai perlakuannya. HASIL Tabel 1. Hasil Pengamatan Jumlah Biji yang Berkecambah
Hari ke-
PP
Jumlah benih yang berkecambah setiap perlakuan H2SO4
air panas
NaOH
NaCl
1
6
5
4
2
2
10
7
10
10
3
10
8
10
10
100%
80%
100%
100%
Perhitungan PP = Jumlah seluruh benih berkecambah x 100 % Jumlah contoh benih perkelompok PP (A) (A) = 10/1 10/10 0 x 100 100 % = 100 100 % PP (B) = 8/10 x 100 % = 80 % PP (C) = 10/10 x 100 % = 100 % PP (D) = 10/10 x 100 % = 100 %
Rata-rata persentase : PPa = PP1+PP2+PP3+PP4 4
=
(100 +80 +100+ 00 +100) 00 )% 4 = 95 %
PEMBAHASAN Pemata Pematahan han dorman dormansi si biji biji dan perkec perkecamb ambaha ahan n adalah adalah suatu suatu cara untuk untuk pemecahan dormansi pada benih agar biji berkecambah lebih cepat. Faktor-faktor yang menyebabkan dormansi pada biji dapat dikelompokkan dalam: (a) faktor lingku lingkunga ngan n ekstern eksternal, al, sepert sepertii cahaya cahaya,, temper temperatu atur, r, dan air; (b) faktor faktor intern internal, al, seperti seperti kulit kulit biji, biji, kematan kematangan gan embrio embrio,, adanya adanya inhibi inhibitor tor,, dan rendah rendahnya nya zat perangsang tumbuh; (c) faktor waktu, yaitu waktu setelah pematangan, hilangnya inhibitor, dan sintesis zat perangsang tumbuh. Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan biji adalah : 1. Air Fungs ungsii 1 : melu meluna nak kkan kan kuli kulitt biji, iji, emb embrio rio dan endosperm mengembang sehingga kulit biji robek Fungsi 2 : memfasilitasi masuknya O 2 kedalam biji, air imbibisi pada dinding sel sehingga sel jadi permeabel terhadap gas. Gas masuk secar secaraa difu difusi si sehi sehing ngga ga supl suplai ai O2 pada pada sel sel hidu hidup p meni mening ngka katt dan dan pernafasan aktif Fungsi Fungsi 3 : mengen mengencer cerkan kan protop protoplas lasma, ma, aktiva aktivasi si macam-m macam-maca acam m fungsinya Fungsi 4 : alat transport larutan makanan dari endosperm /kotiledon ketitik tumbuh di embryonic axis : untuk membentuk protoplasma baru Bagi Bagian an biji biji yang yang meng mengat atur ur masu masukn knya ya air yait yaitu u kuli kulitt deng dengan an cara cara imbi imbibi bisi si (perembesan ) dan mikro raphae hilum dengan cara difusi (perpindahan substansi karena perbedaan konsentrasi) dari kadar air tinggi ke rendah/konsentrasi larutan rendah ke tinggi 2. Suhu Adanya cardinal point temperatures : min-optimum-max Suhu minimum: batas suhu terendah dimana tidak dapat terjadi lagi perkecambahan biji Berkecambah dalam cahaya terus menerus Berkecambah setelah penyinaran sesaat Tidak berpengaruh oleh ada/tidaknya cahaya Sebelum benih ditanam dilakukan perendaman dalam 4 larutan yaitu, air panas panas,, larutan larutan H2SO4 0,1 M, larutan NaOH 0,1 M dan larutan NaCl 0,1 M. Presentasi semua perkecambahan pada semua perlakuan adalah 100%, kecuali pada air panas yaitu hanya 80%. Hal ini terjadi kemungkinan karena air yang diguna digunakan kan untuk untuk merend merendam am biji biji terlalu terlalu panas, panas, sehing sehingga ga air panas panas memati mematikan kan benih, sehingga kemampuan untuk tumbuh hilang. Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, perkecambahan yang paling cepat terjadi pada biji kacang hijau yang direndam dengan H 2SO4 yaitu sebanyak 6 biji yang berkecambah, selanjutnya yaitu air panas sebanyak 5 biji, NaOH sebanyak 4 biji dan NaCl sebanyak 2 biji. Pada biji kacang hijau yang direndam dengan dengan NaOH NaOH walaup walaupun un perkec perkecamb ambaha ahan n cukup cukup lambat lambat,, tetapi tetapi presen presentas taseny enyaa •
•
•
•
•
• •
•
100% 100%,, seda sedang ngka kan n pada pada kacan kacang g hija hijau u yang yang dire dirend ndam am air pana panass walau walaupu pun n perkecambahan cepat tetapi presentasenya hanya 80%. Pada Pada air panas panas biji biji kacang kacang hijau hijau kurang kurang optima optimall untuk untuk berkec berkecamb ambah, ah, ini disebabkan karena ada 2 kemungkinan, yaitu saat perendaman biji kacang hijau dengan air panas terjadi perbedaan konsentrasi air, sehingga air yang berada di luar luar masu masuk k secar secaraa berl berleb ebih ihan an ke dala dalam m sel sel kaca kacang ng hija hijau u akib akibat atny nyaa terja terjadi di pem pembu busu suka kan n pada pada embr embrio io.. Dan Dan kemu kemung ngki kina nan n yang yang kedu keduaa yait yaitu u air yang yang diguna digunakan kan terlal terlalu u panas panas sehing sehingga ga mematik mematikan an benih benih dan kemamp kemampuan uan untuk untuk tumbuh pun hilang. Dari hasil yang diperoleh, H 2O2 lebih efisien untuk mematahkan dormansi. H2O2 merupa merupakan kan asam asam kuat kuat akibat akibatnya nya dapat dapat melema melemahka hkan n kulit kulit biji biji yang yang keras keras sehingga sehingga lebih permeabel permeabel terhadap terhadap air dan gas. Hal ini karena asam asam kuat dapat menghidrolisa kulit biji yang keras dan perkecambahan biji dapat terjadi lebih cepat. KESIMPULAN Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh diperoleh dari praktikum ini adalah faktor-faktor faktor-faktor yang menyebabkan dormansi pada biji yaitu aktor lingkungan eksternal, seperti cahaya, temperatur, dan air; faktor internal, seperti kulit biji, kematangan embrio, adanya inhibi inhibitor tor,, dan rendah rendahnya nya zat perang perangsan sang g tumbuh tumbuh;; faktor faktor waktu, waktu, yaitu yaitu waktu waktu setelah setelah pematangan pematangan,, hilangnya hilangnya inhibitor, inhibitor, dan sintesis sintesis zat perangsang perangsang tumbuh. Pematahan dormansi biji dalam setiap perlakuan berhasil, kecuali pada perlakuan dalam air panas, hal ini disebabkan karena air panas yang digunakan terlalu panas akibatnya mematikan benih, sehingga kemampuan untuk tumbuh hilang. H 2O2 lebih efisien untuk mematahkan mematahkan dormansi dormansi karena asam kuat dapat melemahkan melemahkan kulit biji yang keras. DAFTAR PUSTAKA
Goldsworthy, P. 1992. Fisiologi Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik . Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta Kurniawati, Heny Dwi. 2009. Dormansi 2009. Dormansi dan Perkecambahan Biji . http://dwikahenny24.wordpress.com/2010/02/08/laporan-dormansi-dan perkecambahan-biji/ Diakses pada 19 April 2010 Lakitan, B. 1993. Dasar-dasar Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan . PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta Salisbury, F. C. C. & C. W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 3 . Penerbit ITB. Bandung Suyi Suyitn tno o Al.M Al.MS. S. 2007 2007.. Pet Petun unju jukk Prak Prakti tiku kum m Fisi Fisiol olog ogii Tumb Tumbuh uhan an Dasa Dasar r . Yogyakarta : UNY
