LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

FISIOLOGI BIJI

OSMOTIK PRIMING BIJI CABAI MENGGUNAKAN POLYETHILEN GLYCOL (PEG)

DISUSUN OLEH:

RIZKY DIAH ARYANI (11308144002)

MARIANDA GALIH SUBEKTI (11308144010)

SARI INDRI RONI NUR SENO (11308144021)

WULAN SHOFIANA (11308144032)

PROGRAM STUDI BIOLOGI SWADANA

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2012

Diserahkan pada tanggal 20 November 2012 pukul 07.00

HALAMAN PENGESAHAN

FISIOLOGI BIJI

OSMOTIK PRIMING BIJI CABAI MENGGUNAKAN POLYETHILEN GLYCOL (PEG)

Oleh:

Kelompok II

Yogyakarta, 15 November 2012

Nama NIM Tanda Tangan

Rizky Diah Aryani 11308144002

Marianda Galih Subekti 11308144010

Sari Indri Roni. N. S 11308144021

Wulan Shofiana 11308144032

Mengetahui,

Dosen Pembimbing/ Asisten

(…………………………….)

OSMOTIK PRIMING BIJI CABAI MENGGUNAKAN POLYETHILEN GLYCOL (PEG)

I. TUJUAN

Mengetahui ………….

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. BIJI

Benih merupakan biji tanaman yang digunakan untuk tujuan pertanaman. Pada

umumnya biji memiliki tiga bagian utama, yakni :

1. lembaga (embrio).

2. cadangan makanan untuk pertumbuhan embrio.

3. pelindung biji, yakni kulit biji.

1. Lembaga (embrio) adalah jaringan bakal tumbuhan dari mana tumbuhan yang baru akan

berkembang manakala kondisi lingkungannya sesuai. Lembaga ini memiliki satu helai daun

lembaga (kotiledon) pada tetumbuhan berkeping satu (monokotil); dua helai daun lembaga

pada hampir semua tetumbuhan berkeping dua (dikotil); dan dua atau lebih pada

tetumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae). Selanjutnya lembaga juga memiliki calon

akar yang disebut radikula dan calon tunas yang disebut plumula. Calon batang yang

terletak di atas titik perlekatan daun lembaga disebut epikotil, dan yang terletak di

bawahnya disebut hipokotil.

2. Cadangan makanan, yang diperlukan oleh tumbuhan baru ketika mulai tumbuh

membesar. Bentuk nutrisi yang disimpan bervariasi tergantung pada jenis tumbuhan

tersebut. Pada Angiospermae, cadangan ini bermula dari jaringan yang disebut endosperma,

yang berasal dari tetumbuhan induk melalui proses pembuahan ganda. Endosperma yang

biasanya triploid ini kaya akan minyak nabati atau zat pati dan protein. Pada

Gymnospermae seperti halnya konifera, jaringan makanan cadangan ini berasal dari bagian

gametofit betina, jadi bersifat haploid. Pada beberapa spesies, lembaga melekat pada

endosperma atau gametofit betina, yang cadangan makanannya kelak digunakan ketika

lembaga berkecambah. Pada jenis-jenis yang lain, cadangan makanan pada endosperma

telah diserap lembaga dalam tahap perkembangan biji, dan kemudian disimpan di dalam

daun lembaga. Dalam kasus terakhir ini, biji yang telah masak tidak lagi memiliki

endosperma dan disebut biji eksalbumina (exalbuminous seeds).

3. Kulit biji (testa) berkembang dari jaringan integumen yang semula mengitari ovula

(bakal biji). Tatkala biji masak, kulit biji ini dapat setipis kertas (misalnya pada kacang

tanah) atau tebal dan keras seperti pada kelapa. Kulit biji ini berguna untuk menjaga

lembaga dari kekeringan dan kerusakan mekanis.

B. Perkecambahan

Perkecambahan merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan embrio,

dimana tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Dalam

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

sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda.

Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah. Hasil perkecambahan ini adalah

munculnya tumbuhan kecil dari dalam biji. Proses perkecambahan benih merupakan

rangkaian komplek dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Protein,

pati dan lipid setelah dirombak oleh enzim-enzim digunakan sebagai bahan penyusun

pertumbuhan didaerah-daerah titik-titik tumbuh dan sebagai bahan bakar respirasi (Sutopo,

2002).

1. Macam Perkecambahan

Berdasarkan posisi kotiledon dalam proses perkecambahan dikenal

perkecambahan hipogeal dan epigeal. Hipogeal adalah pertumbuhan memanjang dari

epikotil yang meyebabkan plumula (daun lembaga) tertarik ke atas keluar menembus kulit

biji dan muncul di atas tanah tetapi kotiledon relatif tetap posisinya di dalam tanah. Contoh

tipe ini terjadi pada kacang kapri, kacang tanah dan jagung. Perkecambahan epigeal adalah

apabila terjadi pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga atau hipokotil sehingga

mengakibatkan daun lembaga (plumula) dan kotiledon terangkat ke atas tanah.

Perkecambahan tipe ini misalnya terjadi pada kacang hijau, biji buncis, dan biji jarak.

a. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan

1) Faktor Dalam (Faktor Internal)

Faktor dalam yang mempengaruhi perkecambahan benih antara lain :

a) Tingkat kemasakan benih

Benih yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai tidak

mempunyai viabilitas yang tinggi karena belum memiliki cadangan makanan yang cukup

serta pembentukan embrio belum sempurna (Sutopo, 2002). Pada umumnya sewaktu kadar

air biji menurun dengan cepat sekitar 20 persen, maka benih tersebut juga telah mencapai

masak fisiologos atau masak fungsional dan pada saat itu benih mencapat berat kering

maksimum, daya tumbuh maksimum (vigor) dan daya kecambah maksimum (viabilitas)

atau dengan kata lain benih mempunyai mutu tertinggi (Kamil, 1979).

b) Ukuran benih

Benih yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan yang lebih

banyak dibandingkan dengan yang kecil pada jenis yang sama. Cadangan makanan yang

terkandung dalam jaringan penyimpan digunakan sebagai sumber energi bagi embrio pada

saat perkecambahan (Sutopo, 2002). Berat benih berpengaruh terhadap kecepatan

pertumbuhan dan produksi karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada saat

permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen (Blackman, dalam Sutopo, 2002).

2) Faktor Luar

Faktor luar utama yang mempengaruhi perkecambahan diantaranya:

a) Air

Penyerapan air oleh benih dipengaruhi oleh sifat benih itu sendiri terutama kulit

pelindungnya dan jumlah air yang tersedia pada media di sekitarnya, sedangkan jumlah air

yang diperlukan bervariasi tergantung kepada jenis benihnya, dan tingkat pengambilan air

turut dipengaruhi oleh suhu (Sutopo, 2002). Perkembangan benih tidak akan dimulai bila

air belum terserap masuk ke dalam benih hingga 80 sampai 90 persen (Darjadi,1972) dan

umumnya dibutuhkan kadar air benih sekitar 30 sampai 55 persen (Kamil, 1979). Benih

mempunyai kemampuan kecambah pada kisaran air tersedia. Pada kondisi media yang

terlalu basah akan dapat menghambat aerasi dan merangsang timbulnya penyakit serta

busuknya benih karena cendawan atau bakteri (Sutopo, 2002).

Menurut Kamil (1979), kira-kira 70 persen berat protoplasma sel hidup terdiri dari air dan

fungsi air antara lain:

Untuk melembabkan atau melunakkan kulit biji sehingga menjadi pecah atau robek agar

terjadi pengembangan embrio dan endosperm.

Untuk memberikan fasilitas masuknya oksigen kedalam biji melalui dinding sel yang

diimbibisi oleh air sehingga gas dapat masuk ke dalam sel secara difusi.

Untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan sejumlah proses

fisiologis dalam embrio seperti pencernaan, pernapasan, asimilasi dan pertumbuhan.

Proses-proses tersebut tidak akan berjalan secara normal, apabila protoplasma tidak

mengandung air yang cukup.

Sebagai alat transport larutan makanan dari endosperm atau kotiledon ke titik tumbuh,

dimana akan terbentuk protoplasma baru.

b) Suhu

Suhu merupakan syarat penting kedua bagi perkecambahan biji. Tetapi ini tidak

bersifat mutlak sama seperti kebutuhan terhadap air untuk perkecambahan, dimana biji

membutuhkan suatu level “hydration minimum” yang bersifat khusus untuk

perkecambahan. Dalam proses perkecambahan dikenal adanya tiga titik suhu kritis yang

berbeda yang akan dialami oleh benih. Ketiga titik suhu kritis tersebut dikenal dengan

istilah suhu cardinal yang terdiri atas:

Suhu minimum

Suhu terkecil dimana proses perkecambahan biji tidak akan terjadi selama periode

waktu perkecambahan. Bagi kebanyakan biji tanaman, kisaran suhu minimumnya antara 0-

50C. Jika biji berada di tempat yang bersuhu rendah seperti itu, maka kemungkinan besar

biji akan gagal berkecambah atau tetap tumbuh namun dalam keadaan yang abnormal.

Suhu optimum

Suhu dimana kecepatan dan persentase biji yang berkecambah berada pada posisi

tertinggi selama proses perkecambahan berlangsung. Suhu ini merupakan suhu yang

menguntungkan bagi berlangsungnya perkecambahan biji. Suhu optimum berkisar antara

26,5-350C.

Suhu maksimum

Suhu tertinggi dimana perkecambahan masih mungkin untuk berlangsung secara

normal. Suhu maksimum umumnya berkisar antara 30-400C. Suhu di atas maksimum

biasanya mematikan biji karena keadaan tersebut menyebabkan mesin metabolism biji

menjadi nonaktif sehingga biji menjadi busuk dan mati.

Suhu optimal adalah yang paling menguntungkan berlangsungnya perkecambahan benih

dimana presentase perkembangan tertinggi dapat dicapai yaitu pada kisaran suhu antara

26.5 sd 35°C (Sutopo, 2002). Suhu juga mempengaruhi kecepatan proses permulaan

perkecambahan dan ditentukan oleh berbagai sifat lain yaitu sifat dormansi benih, cahaya

dan zat tumbuh giberellin.

c) Oksigen

Faktor oksigen berkaitan dengan proses respirasi. Saat berlangsungnya

perkecambahan, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya

pengambilan oksigen dan pelepasan CO2, air dan energi panas. Terbatasnya oksigen yang

dapat dipakai akan menghambat proses perkecambahan benih (Sutopo, 2002). Kebutuhan

oksigen sebanding dengan laju respirasi dan dipengaruhi oleh suhu, mikro-organisme yang

terdapat dalam benih (Kuswanto. 1996). Menurut Kamil (1979) umumnya benih akan

berkecambah dalam udara yang mengandung 29% oksigen dan 0.03% CO2. Namun untuk

benih yang dorman, perkecambahannya akan terjadi jika oksigen yang masuk ke dalam

benih ditingkatkan sampai 80%, karena biasanya oksigen yang masuk ke embrio kurang

dari 3%.

d) Cahaya

Pengaruh cahaya akan berkaitan langsung dengan lama penyinaran harian matahari

(fotoperiodisitas). Hubungan antara pengaruh cahaya dan perkecambahan biji dikontrol

suatu system pigmen yang dikenal sebagai fitokrom, yang tersusun dari chromophore dan

protein. Chromophore adalah bagian yang peka terhadap cahaya. Fitokrom memiliki dua

bentuk yang sifatnya reversible (bolak-balik) yaitu fitokrom merah yang mengabsorbsi

sinar merah dan fitokrom infra merah yang mengabsorbsi sinar infra merah.

Bila pada biji yang sedang berimbibisi diberikan cahaya merah, maka fitokrom

merah akan berubah menjadi fitokrom infra merah, yang mana menimbulkan reaksi yang

merangsang perkecambahan. Sebaliknya bila diberikan cahaya infra merah, fitokrom infra

merah akan berubah menjadi fitokrom merah yang kemudian menimbulkan reaksi yang

menghambat perkecambahan. Dalam keadaan tanpa cahaya, dengan adanya oksigen dan

suhu yang rendah, proses perubahan itu akan berlangsung lambat. Pada keadaan di alam,

cahaya merah mendominasi cahaya infra merah sehingga pigmen fitokrom diubah ke

bentuk fitokrom infra merah yang aktif. Kebutuhan benih akan cahaya untuk

perkecambahannya bervariasi tergantung pada jenis tanaman (Sutopo, 2002). Adapun besar

pengaruh cahanya terhadap perkecambahan tergantung pada intensitas cahaya, kualitas

cahaya, lamanya penyinaran (Kamil, 1979). Menurut Adriance and Brison dalam Sutopo

(2002) pengaruh cahaya terhadap perkecambahan benih dapat dibagi atas 4 golongan yaitu

golongan yang memerlukan cahaya mutlak, golongan yang memerlukan cahaya untuk

mempercepat perkecambahan, golongan dimana cahaya dapat menghambat

perkecambahan, serta golongan dimana benih dapat berkecambah baik pada tempat gelap

maupun ada cahaya.

e) Medium

Medium yang baik untuk perkecambahan haruslah memiliki sifat fisik yang baik,

gembur, mempunyai kemampuan menyerap air dan bebas dari organisme penyebab

penyakit terutama cendawan (Sutopo, 2002). Pengujian viabilitas benih dapat digunakan

media antara lain substrat kertas, pasir dan tanah. Pengaruh kondisi tanah sebagai medium

perkecambahan disebabkan oleh faktor :

Abiotik

- Sifat fisik tanah : aerasi, kapasitas memegang air, tekanan omosis

- Kimia tanah :salin (kadar garam tinggi) adanya nitrat, nitrit

Biotik

- Inhibitor tanah karena adanya aktivitas mikroorganisme,bahan organik (dekomposisi daun

Eucalyptus, jerami padi)

- eksudat yang dikeluarkan akar kecambah Caumarona oderata (caumarin).

2. Tahap-tahap Perkecambahan

Tahapan perkecambahan dimulai dengan hidrasi atau imbibisi, dilanjutkan oleh

pengaktifan enzim, inisiasi pertumbuhan embrio dan pertumbuhan kecambah berikutnya.

Berikut ini rincian tahapan perkecambahan (Salisbury dan Ross, 1995):

a. Hidrasi atau imbibisi

Hidrasi atau imbibisi adalah masuknya air ke dalam embrio dan membasahi

protein dan koloid cair. Air yang masuk ke dalam biji dapat berasal dari lingkungan di

sekitar biji, baik dari tanah, udara (dalam bentuk embun atau uap air), maupun media

lainnya. Imbibisi terjadi karena permukaan-permukaan struktur mikroskopik dalam sel

tumbuhan, seperti selulosa, butir pati, protein, dan bahan lainnya yang dapat menarik dan

memegang molekul-molekul air dengan gaya tarik antarmolekul. Proses penyerapan air

tersebut terjadi melalui mikropil pada kotiledon. Air yang masuk ke dalam kotiledon

menyebabkan volumenya bertambah, akibatnya kotiledon membengkak. Pembengkakan

tersebut menyebabkan testa (kulit biji) menjadi pecah atau robek.

Air berguna untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat meningkatkan

sejumlah proses fisiologis dalam embrio, seperti pencernaan, pernapasan, asimilasi dan

pertumbuhan. Air juga memberikan fasilitas untuk masuknya oksigen ke dalam biji.

Dinding sel yang kering hampir tidak permeable untuk gas, tetapi jika dinding sel di-

imbibisi oleh air, maka gas akan masuk ke dalam sel secara difusi. Suplai oksigen

meningkat kepada sel-sel hidup sehingga memungkinkan lebih aktifnya pernapasan.

Karbondioksida yang dihasilkan oleh pernapasan tersebut lebih mudah berdifusi keluar

(Akbar, et al., 2010).

b. Pembentukan atau pengaktifan enzim

Pembentukan atau pengaktifan enzim menyebabkan peningkatan aktivitas

metabolik. Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal.

Enzim-enzim yang teraktivasi pada proses perkecambahan ini adalah enzim hidrolitik,

seperti α-amilase (merombak amilase menjadi glukosa), ribonuklease (merombak

ribonukleotida), endo-β-glukanase (merombak senyawa glukan), fosfatase (merombak

senyawa yang mengandung P), lipase (merombak senyawa lipid), peptidase (merombak

senyawa protein). Pengaktivan enzim dapat memicu perombakan cadangan makanan, yaitu

katabolisme karbohidrat dan metabolisme lemak (Akbar, 2010).

c. Inisiasi pertumbuhan embrio

Setelah semua proses imbibisi, aktivitas enzim dan katabolisme cadangan

makanan berlangsung, maka proses inisiasi pertumbuhan embrio dapat terjadi. Proses ini

ditandai dengan meningkatnya bobot kering embryonic axis dan menurunnya bobot kering

endosperma. Setelah itu, terjadi pemanjangan sel radikel dan diikuti munculnya radikula

dari kulit biji (perkecambahan sebenarnya). Perubahan pengendalian enzim ini merangsang

pembelahan sel di bagian yang aktif melakukan mitosis, seperti di bagian ujung radikula.

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

yang pada akhirnya pecah. Pada tahap ini diperlukan prasyarat bahwa cangkang biji cukup

lunak bagi embrio untuk dipecah. Selanjutnya pada radikel ini keluar akar-akar cabang

(lateral roots), bersama-sama dengan akar primer membentuk sistem akar primer. Sistem

akar primer biasanya hanya berfungsi sementara dan kemudian mati. Fungsi akar primer

digantikan oleh akar-akar adventif yang keluar dari nodus batang yang pertama dan

beberapa nodus di atasnya. Sistem akar adventif (akar serabut) yang menjamin kehidupan

tanaman tersebut dalam penyerapan air dan bahan makanan dari tanah dan sebagai alat

penambat pada tanah (Akbar, et al., 2010).

d. Pertumbuhan kecambah selanjutnya (pemantapan perkecambahan)

Kecambah mulai mantap setelah menyerap air dan berfotosintesis (autotrof).

Semula, ada masa transisi antara masih disuplai oleh cadangan makanan sampai mampu

autotrof. Saat autotrof dicapai, maka proses perkecambahan telah sempurna (makna

agronomis) (Akbar, 2010). Selanjutnya muncul plumula (calon batang) dan diikuti

pertumbuhan berikutnya.

C. Dormansi

Dormansi dapat dikatakan sebagai suatu fase dimana kulit biji dalam kondisi yang

keras menghalangi penyerapan. Organisme hidup dapat memasuki keadaan tetap hidup

meskipun tidak tumbuh selama jangka waktu yang lama, dan baru mulai tumbuh aktif bila

kondisinya sudah sesuai. Kondisi penyimpanan selalu mempengaruhi daya hidup biji.

Meningkatnya kelembaban biasanya mempercepat hilangnya daya hidup (Salisbury dan

Ross, 1995). Menurut Werein & Phillips (1970), istilah yang mendekati pada arti dormansi

adalah masa istirahat bagi suatu organ tanaman atau biji sebelum akhirnya tumbuh dan

melewati fase vegetatifnya.

Faktor-faktor yang menyebabkan dormansi pada biji adalah :

1. Tidak sempurnanya embrio (rudimentary embryo),

2. Embrio yang belum matang secara fisiologis (physiological immature embryo),

3. Kulit biji yang tebal (tahan terhadap pergerakkan mekanis),

4. Kulit biji impermeable (impermeable seed coat) dan

Adanya zat penghambat (inhibitor) untuk perkecambahan (Abidin, 1987).

Fase-fase yang terjadi dalam dormansi biji menurut Abidin (1987) adalah :

1. Fase induksi ditandai dengan terjadinya penurunan jumlah hormon

2. Fase tertundanya metabolisme

3. Fase bertahanya embrio untuk berkecambah karena faktor lingkungan yang tidak

menguntungkan

4. Perkecambahan, ditandai oleh meningkatnya hormon dan aktifitas enzim.

Menurut Muhammad Salim Saleh (2004), pada dasarnya dormansi dapat

diperpendek dengan berbagai perlakuan sebelum dikecambahkan, baik secara fisik, kimia

dan biologi. Benih yang cepat berkecambah berarti memiliki kesempatan tumbuh axis

embrio lebih panjang sehingga memungkinkan terjadi pembekakan pada bagian ujungnya

sebagai tempat pertumbuhan akar dan plumula sehingga akar menjadi lebih panjang.

D. Priming

Priming adalah suatu perlakuan pendahuluan pada benih dengan larutan

osmotikum (disebut osmotik-priming atau osmotik-kondisioning), atau dengan bahan

padatan lembab (disebut matriks-priming atau matrikskondisioning). Teknik tersebut

merupakan suatu cara meningkatkan perkecambahan dan performansi/vigor dalam

spektrum yang luas; yang juga efektif untuk kondisi tercekam (Liming et al., 1992). Jenis

priming yang digunakan adalah dengan cara osmoconditioning dimana benih direndam

dalam larutan dengan tekanan osmosis tinggi, larutan yang dapat digunakan adalah

polyethylene glycol (PEG). Hal ini disebabkan karena PEG merupakan senyawa yang dapat

menurunkan potensial osmotic pada kulit benih dan larutan yang mampu mengikat air.

Teknik tersebut menggambarkan tentang hubungan benih dengan gerak masuknya senyawa

PEG pada potensial air yang rendah, biasanya dilakukan dengan cara perendaman.

Keberhasilan osmoconditioning ditentukan oleh jumlah air yang masuk ke dalam benih

potensial osmotic serta larutan yang digunakan.

Larutan PEG digunakan untuk mempertahankan keseimbangan potensial air

antara benih dan media osmotic. Priming benih merupakan sebuah teknik yang

menghubungkan hidrasi sampai terjadi proses perkecambahan, akan tetapi tidak terjadi

pertumbuhan. Priming membiarkan proses metabolic yang dibutuhkan untuk

perkecambahan tanpa terjadi perkecambahan sesungguhnya. Benih direndam pada larutan

PEG dalam jangka waktu tertentu, diharapkan dapat masuk ke dalam jaringan benih. PEG

yang telah berada dalam jaringan benih sehingga air mudah masuk ke dalam benih

sehingga proses pertumbuhan atau perkecambahan benih dapat terjadi. Air mudah masuk

ke dalam benih karena potensial osmotic benih rendah yang disebabkan oleh potensial air

diluar benih rendah. Priming benih dengan merendam benih bahwa priming PEG mampu

meningkatkan daya kecambah dan kecepatan benih pada benih bermutu sedang dan rendah,

mempercepat fase perkecambahan serta mampu meningkatkan komponen hasil dan mutu

benih.

III. PROSEDUR KERJA

A. Waktu Pengamatan : Selasa, 06 November 2012 s.d Rabu, 14 November 2012

B. Tempat Pelaksanaan : Laboratorium Biokimia, FMIPA, UNY.

C. Alat dan Bahan

1. Alat :

1) Petri 3 buah

2) Kertas saring 6 lembar

3) Pipet tetes 1 buah

4) Gelas ukur 10 ml 1 buah

5) Lap 1 buah

6) Perekat secukupnya

2. Bahan :

1) Biji cabai 75 biji

2) Polyethilen glycol (PEG) 6 ml

3) Akuadesh 18 ml

D. Langkah Kerja

IV. HASIL PENGAMATAN

No Pengulangan Jumlah Biji Tumbuh

PEG Akuadesh

Jumlah % Jumlah %

1 I 0 0 8 32

2 II 0 0 5 20

3 III 0 0 8 32

Rata-rata 0 0 7 28

V. PEMBAHASAN

Praktikum Fisiologi Tumbuhan dengan topik Fisiologi Biji dilaksanakan mulai

tanggal 06 November 2012 sampai 14 November 2012 di Laboratorium Biokimia, FMIPA,

UNY. Kelompok II melakukan praktikum Osmotik Priming menggunakan Polyethilen

Glycol (PEG). Alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu petri 3 buah, kertas saring

lembar, pipet tetes, dan gelas ukur 10 ml. bahan yang diperlukan yaitu biji cabai sebanyak

75 biji, PEG, dan akuadesh. Biji cabai yang digunakan adalah biji cabai yang telah

kadaluarsa sejak Agustus 2012. Langkah kerja percobaan ini yaitu mula-mula kertas saring

dimasukkan ke dalam 3 buah petri, masing-masing 1 lembar. Ketiga petri digunakan

sebagai pengulangan. Lalu, PEG sebanyak 2 ml dimasukkan ke dalam masing-masing petri

secara merata. Setiap petri kemudian diisi 25 biji cabai, jarak antar biji cabai diatur agar

tidak terlalu berdekatan. Lalu, petri ditutup dan diinkubasi dalam ruangan selama dua hari.

Setelah dua hari, biji diamati. Kemudian, biji tersebut dicuci menggunakan akuadesh,

sementara ketiga petri dicuci dan dganti kertas saring. Setelah dicuci, biji dikering

anginkan. Petri yang telah dibersihkan dan diganti kertas saring kemudian diberi masing-

masing 3 ml akuadesh. Setelah biji kering, kemudian biji dimasukkan ke dalam petri. Biji

dimasukkan ke dalam petri yang sama dengan sebelumnya. Lalu, petri berisi biji ditutup

dan didiamkan selama enam hari. Kemudian diamati perkecambahannya.

Perkecambahan adalah proses pertumbuhan dan perkembangan embrio tanaman.

Ini merupakan tahap awal perkembangan tumbuhan, terutama pada tumbuhan berbiji.

Embrio pada biji semula dalam kondisi dormansi, dormansi dapat dikatakan sebagai suatu

fase dimana kulit biji dalam kondisi yang keras menghalangi penyerapan, kemudian

mengalami perubahan fisiologi yang kemudian menjadi tanaman muda. Terdapat dua factor

yang mempengaruhi perkecambahan, yaitu factor internal dan factor eksternal. Factor-

faktor internal antara laia adalah tingkat kemasakan benih dan ukuran benih. Sedangkan

factor eksternal antara lain, air, suhu, oksigen, cahaya, dan medium. Perkecambahan

melalui beberapa proses, yakni imbibisi atau hidrsasi (masuknya air ke dalam embrio),

pembentukkan atau pengaktifan enzim (air yang masuk akan mengaktifkan enzim), inisiasi

pertumbuhan (kulit yang melunak, kemudian pecah dan keluar akar cabang bersama akar

primer membentuk system akar primer, dimana akar primer akan mati dan diganti oleh

akar-akar adventif), pertumbuhan kecambah.

Dalam proses pertumbuhan tanaman berbiji, air tentunya diperlukan untuk

memulai perkecambahan. Menurut teori, perkembangan benih tidak akan dimulai bila air

belum terserap masuk ke dalam benih hingga 80 sampai 90 persen (Darjadi,1972) dan

umumnya dibutuhkan kadar air benih sekitar 30 sampai 55 persen (Kamil, 1979). Air

memiliki fungsi:

Untuk melembabkan atau melunakkan kulit biji sehingga menjadi pecah atau robek agar

terjadi pengembangan embrio dan endosperm.

Untuk memberikan fasilitas masuknya oksigen kedalam biji melalui dinding sel yang

diimbibisi oleh air sehingga gas dapat masuk ke dalam sel secara difusi.

Untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan sejumlah proses

fisiologis dalam embrio seperti pencernaan, pernapasan, asimilasi dan pertumbuhan.

Proses-proses tersebut tidak akan berjalan secara normal, apabila protoplasma tidak

mengandung air yang cukup.

Sebagai alat transport larutan makanan dari endosperm atau kotiledon ke titik tumbuh,

dimana akan terbentuk protoplasma baru.

Awal perkecambahan yaitu dengan imbibisi atau penyerapan air ke dalam

embrio, Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal.

Enzim-enzim yang teraktivasi pada proses perkecambahan ini adalah enzim hidrolitik,

seperti α-amilase (merombak amilase menjadi glukosa), ribonuklease (merombak

ribonukleotida), endo-β-glukanase (merombak senyawa glukan), fosfatase (merombak

senyawa yang mengandung P), lipase (merombak senyawa lipid), peptidase (merombak

senyawa protein). Menurut Muhammad Salim Saleh (2004), pada dasarnya dormansi dapat

diperpendek dengan berbagai perlakuan sebelum dikecambahkan, baik secara fisik, kimia

dan biologi. Priming adalah suatu perlakuan pendahuluan pada benih dengan larutan

osmotikum (disebut osmotik-priming atau osmotik-kondisioning), atau dengan bahan

padatan lembab (disebut matriks-priming atau matrikskondisioning). Teknik tersebut

merupakan suatu cara meningkatkan perkecambahan dan performansi/vigor dalam

spektrum yang luas; yang juga efektif untuk kondisi tercekam (Liming et al., 1992).

Dari hasil praktikum, saat biji direndam dengan PEG (larutan dengan tekanan

osmotic tinggi), tidak ada satupun biji yang mengalami perkecambahan. Hal ini

dikarenakan larutan PEG menyeimbangkan potensial air antara benih dan media osmotic.

PEG adalah larutan yang dapat menurunkan potensial osmotic pada benih dan merupakan

larutan yang mampu mengikat air.

Setelah biji direndam pada akuadesh, terdapat masing-masing pada petri I, II, dan

III tumbuh 8, 5, dan 8 biji yang berkecambah. Rata-rata perkecambahan biji setelah diberi

akuadesh yaitu 7 biji, atau sekitar 28%. Hal ini menunjukkan bahwa pada biji yang telah

kadaluarsa, yang dimungkinkan kualitasnya untuk pertumbuhan sedanga atau rendah,

masih dapat berkecambah. Menurut teori, priming membiarkan proses metabolic yang

dibutuhkan untuk perkecambahan tanpa terjadi perkecambahan sesungguhnya. Benih

direndam pada larutan PEG dalam jangka waktu tertentu, diharapkan dapat masuk ke

dalam jaringan benih. PEG yang telah berada dalam jaringan benih sehingga air mudah

masuk ke dalam benih sehingga proses pertumbuhan atau perkecambahan benih dapat

terjadi. Priming dengan PEG akan dapat meningkatkan daya kecambah dan mempercepat

laju perkecambahan biji.

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

VII. DAFTAR PUSTAKA

Abidin, Z. 1987. Dasar-dasar Pengetahuan Tentang Zat Pengatur Tumbuh. Angkasa

Bandung.

Akbar, Joni et al. 2010. Proses Perkecambahan Pada Tanaman Padi (Pertumbuhan Vegetatif Tahap O). Padang: Universitas Andalas.

Darjadi, L. dan Hardjono, 1972. Sendi-Sendi Silvikultur. Jakarta: Dirjen Kekutanan.

Kamil, J. 1979. Teknologi Benih 1. Padang: Angkasa Raya.

Saleh,M.S.,2004. Pematahan Dormansi Benih Aren Secara Fisik Pada Berbagi Lama Ekstrasi Buah. Dalam Industri Benih di Indonesia Aspek Penunjangan Pengembangan. Jurusan Budidaya Fakultas Pertanian UNTAD.

Salisbury, Frank B dan Cleon W Ross.1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB.

Soetopo, L.2002. Teknologi Benih. PT Raja Grafindo Persada, Jakarta

Wereing, D.F and I. D.J. Phillips. 1970. The Control of Growth and Differentation in Plants. Pergamon Press, New York.

LAMPIRAN