2.Perkecambahan Benih.docx

LAPORAN PRAKTIKUM

MATA KULIAH TEKNOLOGI PERBENIHAN I

Perkecambahan Benih

Disusun Oleh :

Agroteknologi A

Kelompok 3

Nadia Nurindah Apriyanti 150510110001

Onicius Tua Siregar 150510110011

Rosdiana Anjani 150510110017

Febrina Putri V.T 150510110024

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2012

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pertumbuhan dan perkembangan benih dimulai dari perkecambahan yaitu

munculnya plantula (tanaman kecil dari biji). Apabila benih tersebut ditempatkan

pada lingkungan yang menunjang dan memadai maka tanaman tersebut akan

berkecambah. Benih sering disamaartikan dengan biji. Namun, secara fungsional

terdapat perbedaan yang mendasar antar benih dan biji yaitu benih berfungsi

sebagai alat perbanyakan generatif, sedangkan biji berfungsi untuk sebagai bahan

makanan. Benih adalah cikal bakal suatau tumbuhan yang memiliki ciri atau sifat

seperti induknya. Benih memiliki bentuk, ukuran maupun struktur yang

beragam.. Benih seharusnya memiliki kualitas yang baik agar tanaman baru yang

didapat berupa tanaman yang sehat.

Teknologi benih adalah suatu ilmu pengetahuan mengenai cara-cara untuk dapat

memperbaiki sifat- sifat genetik dan fisik dari benih yang mencakup kegiatan seperti

pengembangan varietas, penilaian dan pelepasan varietas, produksi benih, pengolahan,

penyimpanan, serta sertifikasi benih. Benih memiliki tipe perkecambahan yang berbeda-beda.

Terdapat dua tipe perkecambahan yaitu epigeal dan hipogeal. Pada tanaman dikotil kebanyakan

memiliki tipe perkecambahan epigeal sedangkan tanaman monokotil mempunyai tipe

perkecambahan hipogeal.

I.1 Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

1. Mahasiswa mampu mebedakan tipe-tipe perkecambahan benih tanaman

monokotil dan dikotil.

2. Mahasiswa mengetahui dan memahami struktur kecambah benih tanaman

monokotil dan dikotil.

3. Mahasiswa mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap proses

perkecambahan benih monokotil dan dikotil.

| Perkecambahan Benih 2

II. TINJAUAN PUSTAKA

Perkecambahan (germination) merupakan tahap awal perkembangan suatu

tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Perkecambahan benih merupakan suatu

rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi, dan biokimia.

Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman

mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang

menjadi tumbuhan muda yang dinamakan kecambah. Kecambah adalah tumbuhan

(sporofit) muda yang baru saja berkembang dari tahap embrionik di dalam biji.

Tahap perkembangan ini disebut perkecambahan dan merupakan satu tahap kritis

dalam kehidupan tumbuhan. Struktur kecambah umumnya dibagi menjadi tiga

bagian utama yaitu radikula (akar embrio), hipokotil, dan kotiledon yang akan

tumbuh menjadi individu baru secara bertahap dalam rentang waktu tertentu.

Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji,

baik tanah, udara, maupun media lainnya dalam bentuk embun atau uap air

melalui mikropil (tahap imbibisi). Perubahan yang nampak terihat adalah

membesarnya ukuran benih disertai melunaknya kulit benih dan hidrasi

protoplasma. Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim

perkecambahan awal dan naiknya tingkat respirasi. Enzim yang diaktifkan

diantaranya adalah hidrolase (protease, lipase, dan karbohidrase) dan hormon

pada kotiledon atau endosperma oleh adanya air. Enzim protease segera bekerja

mengubah molekul protein menjadi asam amino. Asam amino digunakan untuk

membuat molekul protein baru bagi membran sel dan sitoplasma. Timbunan pati

di uraikan menjadi maltosa kemudian menjadi glukosa. Sebagian glukosa akan

diubah menjadi selulosa, yaitu bahan untuk membuat dinding sel bagi sel-sel yang

baru. Bahan makanan terlarut berupa maltosa dan asam amino akan berdifusi ke

embrio. Selanjutnya bagian yang aktif melakukan mitosis atau dengan kata lain

terangsang melakukan pembelahan sel, seperti di bagian ujung radikula.

Akibatnya ukuran radikula makin besar dan kulit atau cangkang biji terdesak dari

dalam, yang pada akhirnya pecah. Biji memperoleh energi melalui pemecahan

glukosa saat proses respirasi. Pemecahan glukosa yang berasal dari timbunan pati

menyebabkan biji kehilangan bobotnya. Setelah beberapa hari, plumula tumbuh di

atas permukaan tanah. Daun pertama membuka dan mulai melakukan fotosintesis.


Berdasarkan posisi kotiledon dalam proses perkecambahan dikenal

perkecambahan hipogeal dan epigeal. Hipogeal adalah pertumbuhan memanjang

dari epikotil yang menyebabkan plumula keluar menembus kulit biji dan muncul

di atas tanah. Kotiledon relatif tetap posisinya. Contoh tipe ini terjadi pada kacang

kapri dan jagung (tanaman sub kelas monokotil). Pada tipe perkecambahan

epigeal hipokotilah yang tumbuh memanjang, akibatnya kotiledon dan plumulae

terdorong ke permukaan tanah. Perkecambahan tipe ini misalnya terjadi pada

kacang hijau dan jarak (tanaman dari sub kleas dikotil).


III.METODE

3.1. Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada Jumat, 5 Oktober 2012 yang bertempat di

laboratorium benih gedung Budidaya Pertanian lantai tiga Fakultas Pertanian

Universitas Padjadjaran, Jatinangor. Pada pukul 13.00 WIB.

3.2. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini diantaranya

adalah sebagai berikut :

1. Gelas Aqua Plastik 2 buah

2. Media Tanam (Tanah) Secukupnya

3. Air (Untuk Menyiram ) Secukupnya

4. Benih Kacang Kedelai (Glycine max) 3 butir

5. Benih Jagung (Zea mays) 3 butir

3.3. Prosedur Kerja

Adapun prosedur kerja untuk praktikum ini dapat diuraikan sebagai berikut :

1) Lubangi aqua gelas plastik pada bagian samping dan bagian bawahnya dengan

tujuan memperlancar drainase air setelah benih ditanam.

2) Isilah gelas aqua plastik dengan menggunakan media tanam (tanah) hingga tiga

perempat volume gelas aqua plastik.

3) Tanamkan benih jagung (sampel tanaman monokotil) dan benih kacang kedelai

(sampel tanaman dikotil) pada media tanam yang telah tersedia pada masing-

masing aqua gelas plastik, tutup kembali dengan lapisan tanah tipis.

4) Siram benih secara teratur.

5) Amati pertumbuhan dan perkembangan benih yang berkecambah selama

sekitar satu minggu


IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengamatan

4.1.1. Perkecambahan Kacang Kedelai (Glycine max)

Kacang kedelai (Glycine max) termasuk kedalam tanaman dari sub kelas

dikotil dimana benihnya memiliki dua keping kotiledon. Tipe perkecambahan

benih kedelai ini adalah hipogeal, yaitu hipokotil terlebih dahulu tumbuh dan

muncul kepermukaan tanah, sehingga plumulae dan kotiledon terangkat pula

kepermukaan tanah.

Berdasarkan hasil pengamatan pada hari pertama benih mulai melakukan

imbibisi dan pada ke-2 hipokotil dan radikula mulai tumbuh dan merobek

seed coat, hipokotil tumbuh dan muncul kepermukaan tanah. Beberapa hari

setelah hipokotil tumbuh, kotiledon perlahan terangkat kepermukaan tanah

karena terdorong oleh pertumbuhan hipokotil yang terlebih dahulu muncul

kepermukaan tanah. Selepas kotiledon muncul kepermukaan tanah, maka

perlahan-lahan secara bertahap daun kedelai mulai terbuka (daun pertama

sebanyak 2 helai daun). Secara bertahap pula kotiledon mulai menghilang dan

daun-daun kedelai mulai tumbuh sempurna.

Sumber : extension.umn.edu

Struktur Kecambah dan Proses Perkecambahan Benih Kedelai

4.1.2. Perkecambahan Jagung (Zea mays)

Tanaman jagung (Zea mays) merupakan tanaman monokotil dimana

benihnya hanya memiliki satu keping kotiledon. Tipe perkecambahan jagung

adalah tipe perkecambahan hypogeal yaitu terjadi pembentangan ruas batang


teratas (epikotil) sehingga daun lembaga ikut tertarik ke atas tanah, tetapi

kotiledon tetap di bawah tanah.

Pada mulanya benih jagung melakukan penyerapan air disekitar tanah

yang ditempatinya. Pada hari ke 3 koleptil mulai muncul kepermukaan tanah

begitupun dengan radikula juga mulai muncul dan menembus lapisan tanah

yang ditempatinya. Setelahnya plumulae muncul kepermukaan tanah dan

hipokotil mulai tumbuh memanjang. Daun jagung secara bertahap mulai

terbuka, dimana setiap daun terdiri atas helaian daun, ligula dan pelepah daun

yang erat melekat pada batang. Jumlah daun sama dengan jumlah buku batang

dan berjumlah antara 10-18 helai daun. Rata-rata munculnya daun yang

terbuka sempurna sekitar 3-4 hari untuk masing-masing daun. Struktur dan

proses perkecambahan dari benih jagung (Zea mays) dapat dilihat pada

gambar (3).

Sumber : azisrifianto.blogspot.com

Struktur kecambah dan proses perkecambahan benih jagung

4.2. Pembahasan

Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji,

baik dari tanah , udara maupun media lain (tahap imbibisi) , ukuran biji membesar

karena sel-sel embrio membesar dan biji melunak. Kehadiran air dalam sel

mengaktifkan enzim yang berperan dalam perkecambahan awal. Kadar

fitohormon dan asam absisat menurun sementara kadar gliberelin meningkat.


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 ke titik-titik tumbuh. Tahap keempat adalah asimililasi dari bahan-

bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik untuk menghasilkan energi baru.

Kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel baru.Tahap kelima adalah

pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian

sel-sel pada titik-titik tumbuh.

Dari hasil praktikum anatomi tanaman dikotil dan monokotil diperoleh bahwa

biji tanaman dikotil dan monokotil mempunyai bagian-bagian kecambah yaitu

cadangan makanan, kulit biji, epikotil, kotiledon, hipokotil dan radikula. Bagian-

bagian biji terdiri dari 3 bagian dasar :

1. Embrio

Embrio berasal dari bersatunya gamet-gamet jantan dan betina pada suatu proses pembuahan.

Embrio yang berkembang sempurna terdiri dari struktur-struktur sebagai

berikut : epikotil (calon pucuk), hipokotil (calon batang), kotiledon (calon

daun) dan radikula (calon akar). Tanaman monokotil mempunyai satu kotiledon dan

tanaman dikotil mempunyai dua kotiledon . Pada kelas Gymnospermae pada

umumnya mempunyai lebih dari 2 kotiledon misalnya pinus,yang mempunyai sampai

sebanyak 15 kotiledon.. Pada rerumputan (grasses) kotiledon yang seperti ini disebut scutellum,

kuncup embrioniknya disebut plumulaeyang ditutupi oleh upih pelindung yang disebut koleoptil,

sedangkan pada bagian bawah terdapat akar embrionik yangdisebut radicule yang ditutupi oleh

upih pelindung yang disebut coleorhiza.

2. Cadangan Makanan

Pada benih kacang kedelai cadangan makanannya berupa kotiledon, sedangkan

pada tanaman jagung cadangan makanannya berupa endosperm.

Cadangan makanan yang tersimpan dalam biji umumnya terdiri dari karbohidrat, lemak,protein

dan mineral. Komposisi dan presentasenya berbeda-beda tergantung pada jenis

benih, missal benih kacang-kacangan kaya akan protein, benih jagung

mengandung banyak karbohidrat.

3. Pelindung biji


Pelindung biji dapat terdiri dari kulit biji, sisa-sisa nucleus, endosperm dan

terkadang bagian buah. Tetapi umumnya kulit biji (testa) berasal dari integument ovule yang

mengalami modifikasi selama proses pembentukan biji berlangsung Biasanya kulit luar biji

keras dan kuat berwarna kecokelatan sedangkan bagian dalamnya tipis dan berselaput. Kulit biji

berfungsi untuk melindungi biji dari kekeringan, kerusakan mekanis atau serangan cendawan,

bakteri dan insekta. Dalam hal penggunaan cadangan makanan terdapat beberapa perbedaan

diantara sub kelas monokotiledon dan dikotiledon dimana pada :

a) Subkelas monokotiledon, cadangan makanan dicerna setelah biji masak

dan dikecambahkan serta telah menyera air. Contoh :jagung, padi dan

gandum.

b) Subkelas dikotileedon, cadangan makanan yang terdapat dalam kotiledon

atau perisferm sudah mulai dicerna dan diserap oleh embrio sebelum biji

masak. Contoh : bunga matahari dan labu

Biji yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai, tidak mempunyai

viabilitas tinggi ,bahkan pada beberapa jenis tanaman benih demikian tidak akan

dapat berkecambah. Di dugapada tingkatan tersebut benih belum memiliki cadangan

makanan yang cukup dan juga pembentukan embrio terjadi sempurna. Pada proses

perkecambahan ada beberapa faktor yang mempengaruhi yaitu faktor dalam dan faktor luar

Faktor dalam meliputi : tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormasni, dan penghambat

perkecambahan. Sedangkan faktor luar meliputi : air, temperatur, oksigen, cahaya dan medium.

a) Ukuran benih

Jaringan penyimpan cadangan makanan benih mengandung karbohidrat,

protein,lemak dan mineral yang diperlukan sebagai bahan baku dan energi

pada saat perkecambahan.. Benih berukuran besar dan berat mengandung cadangan

makanan lebih banyak dibandingkan benih berukuran kecil , mungkin pula embrionya lebih

besar.

b) Dormansi

Dorman terjadi apabila benih itu sebenarnya dalam keadaan viable (hidup)

tetapi tidak dapat berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan lingkungan yang memenuhi

syarat bagi perkecambahannya. Periode dormansi ini dapat berlangsung

musiman atau dapat jugaselama beberapa tahun, tergantung pada jenis benih dan tipe

dormansinya. Dormansi dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain : impermiabilitas kulit


biji baik terhadap gas ataupun karena resistensi kulit biji terhadap pengaruh

mekanis, embrio yang rudiameter, dormansi sekunder dan bahan-bahan

penghambat perkecambahan. Tetapi dengan perlakuan khusus maka benih yang

dorman dapat dirangsang untuk berkecambah, misal : perlakuan skarifikasi, direndam dalam

larutan sulfat, dan lain lain.

c) Penghambat perkecambahan

Banyak zat-zat yang diketahui dapat menghambat perkecambahan benih yaitu : larutan dengan

tingkat osmotik tinggi, misal larutan manitol, larutan NaCl, bahan-bahan yang mengganggu

lintasan metabolisme, herbisida, auksin, coumarin dan bahan-bahanyang terkandung dalam

buah

d) .Air

Air merupakan salah satu syarat penting bag I berlangsungnya proses perkecambahan.. Sifat

dari benih terutama kulit pelindungnya dan jumlah air yang tersedia pada

medium di sekitarnya berpenbgaruh terhadap perkecambahn. Banyaknya air yang

diperlukan bervariasi tergantung pada jenis benih ( umumnya tidak melampaui

dua atau tiga kali dari berat keringnya). Tingkat pengambilan air juga

dipengaruhi oleh temperatur, temperatur yang tinggi menyebabkan

meningkatknya kebutuhan air.

e) Temperatur \

Temperatur merupakan syarat penting kedua bagi perkecambahan benih.

Temperatur optimum adalah temperatur yang paling menguntungkan bagi berlangsungnya

perkecambahan. Pada kisaran temperatur ini terdapat persentase

perkecambahan yang tertinggi. Temperatur optimum bagi sebagian besar benih

tanaman antara 26,5 – 35oC. Temperatur diabawah minimal terendah 0 – 5oC sebagian

besar benih akan gagal untuk berkecambah atau terjadi kerusakan yang mengakibatkan

terbentuknya kecambah abnormal.

f) Oksigen

Pada proses respirasi 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.


g) Cahaya

Hubungan antara pengaruh cahaya dan perkecambahan benih dikontrol oleh

suatu sistem pigmen yang dikenal sebagai phytochrome yang tersusun dari chromophore dan

protein. Chromophore adalah bagian yang peka pada cahaya. Benih yang dikecambahakan

dalam kedaan gelap dapat menghasilkan kecambah yang mengalami etiolasi yaitu terjadinya

pemanjangan yang tidak normal pada hipokotil atau epikotilnya, kecambah berwarna pucat serta

lemah.

h) Medium

Medium yang baik untuk perkecambahan haruslah mempunyai sifat fisik yang baik, gembur,

mempunyai kemampuan menyimpan air dan bebas dari organisme penyebab penyakit utama

cendawan ”damping off”. Tanah dengan tekstur lempung berpasir dan

dilengkapi dengan bahan-bahan organik merupakan medium yang baik untuk

kecambah yang ditransplantingkan kelapangan. Pasir dapat digunakan sebagai medium

dipersemaian. Kondisi fisik dari tanah sangat penting bagi berlangsungnya

kehidupan berkecambah menjadi tanaman dewasa. Benih akan terhambat perkecambahnnya

pada tanah yang padat, karena benih ber usaha keras untuk menembus kepermukaan tanah.

Selain medium, tingkat kedalaman penanaman benih juga dapat mempengaruhi

perkecambahan benih. Hal ini juga mempunyai hubungan erat dengan kondisi

fisik tanah. Pada tanah gembur benih yang ditanam sedikit dalam tidak akan

banyak mempengaruhi perkecambahan. Pada tanah gembur benih yang ditanam

sedikit dalam tidak akan banyak mempengaruhi perkecambahan.


V. KESIMPULAN

Struktur kecambah pada tanaman monokotil dan dikotil berbeda-beda, namun

pada akhirnya akan terdiferensiasi menjadi bagian-bagian yang sebagian besar

hampir sama dan membentuk suatu tanaman baru yang dilengkapi bagian utama

seperti akar, batang dan daun. Terdapat struktur kecambah yang berbeda antara

tumbuhan monokotil dan dikotil, sturktur kecambah monokotil meliputi radikula, akar

primer, plumula, koleoptil dan daun pertama. Sedangkan pada kecambah tumbuhan dikotil terdiri

atas akar primer, hipokotil, kotiledon,epikotil dan daun pertama.2.

Terdapat perbedaan tipe perkecambahan antara benih tanaman monokotil dan dikotil yaitu

pada benih dikotil seperti kacang kedelai tipe perkecambahannya adalah tipe

epigeal. Sedangkan benih monokotil tipe perkecambahannya adalah tipe hipogeal. Contohnya

benih jagung.

Pada awalnya perkembangan struktur kecambah hampir sama dengan struktur

benih yang belum berkecambah, dimana terdiri dari bagian pericarp, endosperm,

epikotil, hipokotil, radikula, koleorhiza, koleoptil, dan skutelum (pada tanaman

monokotil, khususnya benih jagung). Sedangkan pada tanaman dikotil khususnya

benih kacang kedelai struktur awal kecambah terdiri dari kulit benih, hilum,

kotiledon, plumulae, hipokotil dan epikotil. Struktur akhir dari kecambah adalah

bagian-bagian yang mulai terdiferensiasi menjadi akar, batang dan daun secara

terus menerus hingga membentuk individu baru yang utuh dengan bagian-bagian

yang jelas.

Dalam proses perkecambahan, benih yang ditanam tidak selalu tumbuh. Hal

tersebut dipengaruhi oleh banyak faktor baik itu struktur benih, kondisi

lingkungan yang ideal untuk pertumbuhan dan perkembangn benih yang sedang

berkecambah, dll.


VI. DAFTAR PUSTAKA

Anonim. .2004. Germination.pdf. ISTA-APSA-Danida-Workshop. Hanoi,Vietnam.

Anonim. 1998. Soybean Growth and Development. University of Minnesota. Diakses melalui

http://www.extension.umn.edu/distribution/cropsystems/components/5701a.html pada hari

Selasa, tanggal 27 November 2012, jam 20.23 WIB.

Azis Rifianto. 2010. Seleksi Dini Cekaman Kekeringan.. Gerbang Ilmu Pengetahuan. Diakses online

melalui http://azisrifianto.blogspot.com/2010/12/seleksi-dini-cekaman-kekeringan_10.html.

pada hari Selasa tanggal 27 November 2012, jam 21.00 WIB .

Kuswanto, H. 2004.Teknologi Pemrosesan Pengemasan & Penyimpanan Benih.

Kanisius :Jogjakarta.

Sutopo, L. 2004. Teknologi Benih (edisi revisi). Raja Grafindo Persada : Jakarta.


http://azisrifianto.blogspot.com/2010/12/seleksi-dini-cekaman-kekeringan_10.html

http://www.extension.umn.edu/distribution/cropsystems/components/5701a.html

Documents

2.Perkecambahan Benih.docx