A. Topik : Dormansi Biji dan Perkecambahan
B. Tujuan
Setelah melakukan praktikum ini, mahasiswa dapat:
1. Mengetahui ketersedian air yang sesuai untuk menunjang perkecambahan
2. Mengetahui faktor internal dan eksternal penyebab dormansi biji
3. Mengetahui faktor apa yang dapat mematahkan dormansi biji
C. Dasar Teori
1. Dormansi
Dormansi adalah keadaan pertumbuhan dan metabolisme yang
terpendam, dapat disebabkan oleh kondisi lingkungan yang tidak baik atau
oleh faktor tumbuhan itu sendiri. Seringkali jaringan yang dorman gagal
tumbuh meskipun berada pada kondisi ideal. (Tim Pengampu fisiologi
tumbuhan, 2010)
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. Pretreatment skarifikasi
digunakan untuk mematahkan dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi
digunakan untuk mengatasi dormansi embrio. Dormansi diklasifikasikan
menjadi bermacam-macam kategori berdasarkan faktor penyebab,
mekanisme dan bentuknya. (Dwidjoseputro, 1983)
a. Berdasarkan faktor penyebab dormansi
Imposed dormancy (quiscence): terhalangnya pertumbuhan aktif
karena keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan.
Imnate dormancy (rest): dormansi yang disebabkan oleh keadaan
atau kondisi di dalam 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:
- Mekanis: embrio tidak berkembang karena dibatasi secara fisik
- Fisik: penyerapan air terganggu karena kulit biji yang
impermeable
- Kimia: bagian biji atau buah yang mengandung zat kimia
penghambat
Mekanisme fisiologis
Merupakan dormansi yang disebabkan oleh terjadinya hambatan
dalam proses fisiologis, terbagi menjadi:
- Photodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh
keberadaan cahaya
- Immature embryo: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh
kondisi embrio yang tidak/belum matang
- Termodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh
suhu
c. Berdasarkan bentuk dormansi
Kulit biji impermeabel terhadap air (H20)
Bagian biji yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nukleus,
pericarp, endocarp.
Impermeabilitas dapat disebabkan oleh deposisi bermacam-macam
substansi (misalnya cutin, suberin, lignin) pada membran.
Dormansi Fisik disebabkan oleh pembatasan struktural terhadap
perkecambahan biji, seperti kulit biji yang keras dan kedap sehingga
menjadi penghalang mekanis terhadap masuknya air atau gas-gas ke dalam
biji. Pada dormansi ini, perkecambahan akan terjadi jika kulit biji dibuka
atau jika tekanan oksigen di sekitar benih ditambah. Pada benih apel
misalnya, suplai oksigen sangat dibatasi oleh keadaan kulit bijinya
sehingga tidak cukup untuk kegiatan respirasi embrio. Keadaan ini terjadi
apabila benih berimbibisi pada daerah dengan temperatur hangat (Drajat.
1996: 399).
Dormansi Fisiologis, dapat disebabkan oleh sejumlah mekanisme,
tetapi pada umumnya disebabkan oleh zat pengatur tumbuh, baik yang
berupa penghambat maupun perangsang tumbuh. Tipe dormansi lain
selain dormansi fisik dan fisiologis adalah kombinasi dari beberapa tipe
dormansi. Tipe dormansi ini disebabkan oleh lebih dari satu mekanisme.
Sebagai contoh adalah dormansi yang disebabkan oleh kombinasi dari
immaturity embrio, kulit biji indebiscent yang membatasi masuknya O2
dan keperluan akan perlakuan chilling (Drajat. 1996: 400).
Kulit biji yang keras dapat disebabkan oleh pengaruh genetik
maupun lingkungan. Pematahan dormansi kulit biji ini dapat dilakukan
dengan skrifikasi mekanisme. Bagian biji yang mengatur masuknya air ke
dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum,strophiole, adapun mekanisme
higroskopinya diatur oleh hilum. (Salisbury, 1985: 4160)
2. Perkecambahan
Perkecambahan merupakan suatu proses dimana radikula (akar
embrionik) memanjang keluar menembus kulit biji (Salisbury, 1985:
4160). Di balik gejala morfologi dengan permunculan radikula tersebut,
terjadi proses fisiologi-biokemis yang kompleks, dikenal sebagai proses
perkecambahan fisiologis.
Secara fisiologi, proses perkecambhan berlangsung dalam beberapa
tahapan penting meliputi :
a. Absorbsi air
b. Metabolisme pemecahan materi cadangan makanan
c. Transport materi hasil pemecahan dari endosperm ke embrio yang
aktif bertumbuh
d. Proses-proses pembentukan kembali materi-materi baru
e. Respirasi
f. 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 absisat (ABA). Faktor eksternal
yang merupkan ekologi perkecambahan meliputi air, suhu, kelembaban,
cahaya dan adanya senyawa-senyawa kimia tertentu yang berperilaku
sebagai inhibitor perkecambahan ( Drajat, 1996)
Syarat perkecambahan biji
a. Air
Air memiliki fungsi sebagai berikut :
o melunakkan kulit biji, embrio dan endosperm mengembang
sehingga kulit biji robek
o memfasilitasi masuknya O2 kedalam biji, air imbibisi pada dinding
sel sehingga sel jadi permeabel terhadap gas. Gas masuk secara
difusi sehingga suplai O2pada sel hidup meningkat dan pernafasan
aktif
o mengencerkan protoplasma, aktivasi macam-macam fungsinya
o alat transport larutan makanan dari endosperm/kotiledon ketitik
tumbuh di embryonic axis : untuk membentuk protoplasma baru
Bagian biji yang mengatur masuknya air yaitu kulit dengan cara
imbibisi (perembesan ) dan mikro raphae hilum dengan cara difusi
(perpindahan substansi karena perbedaan konsentrasi) dari kadar air
tinggi ke rendah/konsentrasi larutan rendah ke tinggi Faktor yang
mempengaruhi penyerapan air (Drajat,1996):
Permeabilitas kulit/membran biji
Konsentrasi air
Karena air masuk secara difusi, maka konsentrasi larutan diluar bji
harus tidak lebih pekat dari di dalam biji.
Suhu air
Suhu air tinggi energi meningkat, difusi air meningkat
sehingga kecepatan penyerapan tinggi.
Tekanan hidrostatik
Berbanding terbalik dengan kecepatan penyerapan air. Kerika
volume air dalam membran biji telah sampai pada batas tertentu
akan timbul tekanan hidrostatik yang mendorong keluar biji
sehingga kecepatan penyerapan air menurun.
Luas permukaan biji yang kontak dengan air
Berhubungan dengan kedalaman penanaman biji dan berbanding
lurus dengan kecepatan penyerapan air.
Daya intermolekuler
Merupakan tenaga listrik pada molekul-molekul tanah atau media
tumbuh. Makin rapat molekulnya, makin sulit air diserap oleh
biji.Berbanding terbalik dengan kecepatan penyerapan air.
Spesies dan Varietas
Berhubungan dengan faktor genetik yang menentukan susunan
kulit biji.
Tingkat kemasakan
Berhubungan dengan kandungan air dalam biji, biji makin masak,
kandungan air berkurang, kecepatan penyerapan air meningkat.
Komposisi Kimia
Biji tersusun atas karbohidrat, protein, lemak. Kecepatan
penyerapan air: protein>karbohidrat>lemak.
Umur
Berhubungan dengan lama penyimpanan makin lama disimpan,
makin sulit menyerap air.
D. Alat dan Bahan
Alat
1. Cetok
2. Gelas ukur
3. Batang pengaduk
4. Cawan petri
5. Beaker glass
6. Polybag
7. Wadah besar
8. Refrigator
9. Inkubator
Bahan :
1. Biji kacang hijau
2. Biji lombok
3. Umbi bawang putih
4. Akuades
5. Kapas
6. Larutan GA3 5 ppm
7. NaOH 10%
E. Cara Kerja
1. Pengaruh perendaman biji dalam air terhadap perkecambahan
- Disiapkan 3 wadah besar dan diberi label I, II dan III
- Diberi kapas pada setiap wadah
- Disiapkan 30 butir biji kacang hijau untuk setiap wadah
- Direndam biji dalam akuades selama 15 menit
- Disiapkan 3 perlakuan
- Disiapkan kapas kering untuk perlakuan I
- Disiapkan kapas lembab untuk perlakuan II
- Disiapkan media hingga biji tergenang untuk perlakuan
III
- Diletakkan 30 biji pada setiap medium perlakuan
- Disimpan wadah di tempat yang gelap pada suhu kamar
- Dijaga kondisi agar tetap stabil
- Diamati dan dihitung jumlah biji yang berkecambah
setiap harinya selama 14 hari
- Dihentikan apabila salah satu kelompok perlakuan
berkecambah diatas 90%
Biji Kacang Hijau
Hasil
2. Pengaruh Hormon GA3 terhadap perkecambahan
Biji Cabai
Hasil
- Disiapkan 3 wadah besar dan diberi label I, II dan III
- Diberi kapas pada setiap wadah
- Disiapkan 30 butir biji untuk setiap wadah
- Disiapkan 3 perlakuan
- Direndam biji dalam GA3 5 ppm selama 1 jam untuk
perlakuan I
- Direndam biji dalam GA3 5 ppm selama 3 jam untuk
perlakuan II
- Direndam biji dalam GA3 5 ppm selama 6 jam untuk
perlakuan III
- Diletakkan 30 biji pada
