DORMANSI PADA BIJI SAGA (Abrus precatorius) DAN BIJI ASAM JAWA

Merupakan laporan praktikum mata kuliah Fisiologi Tumbuhan

Disusun oleh Sakti Yonni Hamonangan Purba 8116174014

Program Pascasajana Pendidikan Biologi Universitas Negeri Medan 2012

DORMANSI PADA BIJI SAGA (Abrus precatorius) DAN BIJI ASAM JAWA

A. TUJUAN PRAKTIKUM: 1. Mengetahui proses terjadinya dormansi dan bagaimana bila dormansi dipatahkan untuk memacu perkecambahannya, yang disebabkan oleh beberapa faktor seperti kulit biji yang keras (impermeabel) dan adanya zat kimia penghambat perkecambahan yang dikandung oleh biji Saga maupun asam jawa. 2. Mengatasi dormansi pada biji yang keras secara mekanis dan secara kimia, karena kulitnya yang keras.

B.

TINJAUAN TEORITIS: Perkecambahan pada dasarnya adalah pertumbuhan embrio atau bibit

tanaman, sebelum berkecambah tanaman relatif kecil dan dorman. Perkecambahan ditandai dengan munculnya radicle dan plumule. Biasanya radicle keluar dari kulit benih, terus ke bawah dan membentuk sistem akar. Plumule muncul ke atas dan membentuk sistem tajuk. Pada tahap ini proses respirasi mulai terjadi. Cadangan makanan yang tidak dapat dilarutkan diubah agar dapat dilarutkan, hormon auxin terbentuk pada endosperm dan kotiledon. Hormon tersebut dipindah ke jaringan meristem dan digunakan untuk pembentukan sel baru dan membebaskan energi kinetik (Edmond et al., 1995). Kualitas benih ditentukan antara lain oleh tingkat kemasakan biji yang dalam proses perkembangannya dipengaruhi oleh tingkat kemasakan buah. Benih yang berasal dari buah yang masih muda kualitasnya akan jelek, karena benih akan menjadi tipis, ringan, dan berkeriput apabila dikeringkan serta daya hidupnya sangat rendah. Dalam hal ini kemungkinan embrio belum berkembang sempurna dan cadangan makanan pada endosperm belum lengkap (Soetopo et al., 1989). Perkecambahan (germination) merupakan serangkaian peristiwa-peristiwa penting yang terjadi sejak benih dorman sampai ke bibit yang sedang tumbuh tergantung pada variabilitas benih, kondisi lingkungan yang cocok dan pada

beberapa tanaman tergantung pada usaha pemecahan dormansi. Perkecambahan benih yang mengandung kulit biji yang tidak permeabel dapat dirangsang dengan skarifikasi, yaitu pengubahan kulit biji untuk membuatnya menjadi permeabel terhadap gas-gas dan air. Cara mekanik seperti pengamplasan merupakan cara yang paling umum yang biasa dilakukan (Harjadi, 1986). Biji akan bekecambah setelah mengalami masa dorman yang disebabkan berbagai faktor internal, seperti embrio masih berbentuk rudiment atau belum masak (dari segi fisiologis), kulit biji yang tahan atau impermeabel, atau adanya penghambat tumbuh (Hidayat, 1995). Dormansi merupakan fase istirahat dari suatu organ tanaman yang mempunyai potensi untuk tumbuh aktif, karena mempunyai jaringan meristem. Pada fase ini pertumbuhan organ tersebut hanya terhenti sementara. Perhentian sementara ini hanya dinilai secara visual. Klasifikasi Dormansi Biji Dormansi benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda perkecambahannya, hingga waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses tersebut. Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embryo. 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. Beberapa jenis biji tanaman memerlukan masa istirahat sesudah panen. Setelah periode istirahat ini menunjukkan adanya perubahan biokimia dan fisiologis dalam biji yang lambat sebelum tumbuh menjadi tanaman. Perubahan perubahan ini mungkin mencakup pembebasan hormone, absorpsi air, difusi oksigen ke dalam biji, difusi CO2 keluar dari biji, dan sebagainya (Salisbury and Ross, 1995). Dormansi dapat dibedakan menjadi endodormansi, paradormansi, dan ekodormansi. Endodormansi adalah dormansi dimana reaksi awal yang menyebabkan pengendalian pertumbuhan berasal dari sinyal endogen atau langsung lingkungan yan langsung diterima oleh organ itu sendiri. Paradormansi adalah

dormansi dimana reaksi awal yang mengendalikan pertumbuhan berasal dari (atau pertama diterima oleh) organ selain organ yang mengalami dormansi. Sedangkan ekodormansi adalah dormansi yang disebabkan oleh satu atau lebih faktor lingkungan yang tidak sesuai dengan metabolisme yang mengakibatkan terhentinya pertumbuhan (Lakitan, 1996). Dormansi diklasifikasikan menjadi bermacam-macam kategori berdasarkan faktor penyebab, mekanisme dan bentuknya. a. Berdasarkan faktor penyebab dormansi 1. Imposed dormancy (quiscence): terhalangnya pertumbuhan aktif karena keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan 2. Imnate dormancy (rest): dormancy 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: - mekanis : embrio tidak berkembang karena dibatasi secara fisik - fisik: penyerapan air terganggu karena kulit biji yang impermeabel - kimia: bagian biji/buah 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 - thermodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh suhu

c. Berdasarkan bentuk dormansi Kulit biji impermeabel terhadap air/O2

Bagian biji yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nucellus, pericarp, endocarp Impermeabilitas dapat disebabkan oleh deposisi bermacam-macam

substansi (misalnya cutin, suberin, lignin) pada membran.

Kulit biji yang keras dapat disebabkan oleh pengaruh genetik maupun lingkungan. Pematahan dormansi kulit biji ini dapat dilakukan dengan skarifikasi mekanik. Bagian biji yang mengatur masuknya air ke dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum, strophiole; adapun mekanisme higroskopiknya diatur oleh hilum. 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)

Ketika terjadi abscission (gugurnya buah dari tangkainya), embrio masih belum menyelesaikan tahap perkembangannya. Misal: Gnetum gnemon (melinjo) Embrio belum terdiferensiasi Embrio secara morfologis sudah berkembang, namun masih butuh waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna. Dormansi karena immature embryo ini dapat dipatahkan dengan perlakuan

temperatur rendah dan zat kimia. Biji membutuhkan pemasakan pascapanen (afterripening) dalam penyimpanan kering. Dormansi karena kebutuhan akan afterripening ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur tinggi dan pengupasan kulit. Dormansi dapat diatasi dengan perlakuanperlakuan ; pemarutan atau penggoresan (skarifikasi) yaitu dengan cara menghaluskan kulit benih ataupun menggores kulit benih agar dapat dilalui air dan udara ; melemaskan kulit benih dari

sifat kerasnya ; memasukkan benih ke dalam botol yang disumbat dan secara periodik mengguncang guncangnya ; stratifikasi terhadap benih dengan suhu rendah ataupun suhu tinggi ; perubahan suhu ; dan penggunaan zat kimia. ( Kartasapoetra, 2003 )

Dormansi karena zat penghambat Perkecambahan biji adalah kulminasi dari serangkaian kompleks prosesproses metabolik, yang masing-masing harus berlangsung tanpa gangguan. Tiap substansi yang menghambat salah satu proses akan berakibat pada terhambatnya seluruh rangkaian proses perkecambahan. Beberapa zat penghambat dalam biji yang telah berhasil diisolir adalah soumarin dan lacton tidak jenuh; namun lokasi penghambatannya sukar ditentukan karena daerah kerjanya berbeda dengan tempat di mana zat tersebut diisolir. Zat penghambat dapat berada dalam embrio, endosperm, kulit biji maupun daging buah. Perkecambahan biji yang mengandung kulit biji yang tidak permeable dapat dirangsang dengan skarifikasi pengubahan kulit biji untuk membuatnya menjadi permeable terhadap gasgas dan air. Ini dapat tercapai dengan bermacam teknik, caracara mekanik termasuk tindakan pengempelasan merupakan tindakan yang paling umum. Tindakan air panas 100 C efektif untuk benih honey locust. Beberapa benih dapat diskarifikasi dengan tindakan H2SO4 (Harjadi, 2002).

C. ALAT DAN BAHAN ALAT No Nama alat Jumlah

1 2.

Petridish Batu asah

4 buah 1 buah

BAHAN No 1 2 3. 4. 5. Nama Bahan HCl 5 % Aquadest Kapas Biji Saga (Abrus precatorius) Biji Asam Jawa Jumlah Secukupnya secukupnya Secukupnya 15 biji 15 biji

D. PROSEDUR KERJA 1. mekanika. menyiapkan 5 biji asam jawa dan 5 biji saga dan mencucinya dengan

aquadest hingga bersihb. Mengiikir bagian atas biji (bagian berlubang tempat keluar tunas) hingga

kotiledonnya terlihat c. meletakkan biji yang sudah dikikir pada pertridish yang sudah diletakkan kapas basah sebelumnya. d. Mengamati perkembangan dan perubahan yangterjadi pada biji asam jawa dan biji saga setiap harinya selama 1 minggu. e. Mencatat hasil pengamatan 2. kimia a. Menyiapkan biji asam jawa dan biji saga masing-masing 10 biji dan mencucinya dengan aquades hingga bersih b. Merendam biji asam jawa dan biji saga (masing-masing 10) di dalam HCl 5%.

c. 10 biji diangkat setelah 5 menit perendaman (masing masing jenis 5 biji) dan biji selanjutnya diangkat setelah 10 menit perendaman. d. Biji hasil perendaman diletakkan pada petridish +kapas yang dibasahi e. Mengamati perubahan yang terjadi selama 1 minggu f. Mencatat hasil pengamatan E. HASIL DAN PEMBAHASAN: Pengamatan Hari I PARAMETER/ PERLAKUAN Dikikir 5 menit Diberi HCl 5% 10 menit Waktu perendaman Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan l Tidak ada perubahan Nihil Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan BIJI SAGA BIJI ASAM JAWA

A

B

Gambar 1.: Pengamatan hari I; biji asam jawa hari (A) dan biji saga (B)

Pengamatan Hari II PARAMETER/ PERLAKUAN Dikikir Waktu perendaman Kulitnya mulai Kulitnya mulai retak BIJI SAGA BIJI ASAM JAWA

retak 5 menit Diberi HCl 5% 10 menit Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan

A

B

Pengamatan Hari III Gambar 2. : Pengamatan hari II; biji asam jawa hari (A) dan biji saga (B)

PARAMETER/ PERLAKUAN Dikikir

Waktu perendaman

BIJI SAGA

BIJI ASAM JAWA

2 biji mulai retak Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan

1 biji mulai pecah, dan mulai tumbuh kecambah Tidak ada perubahan Tidak ada perubahan

5 menit Diberi HCl 5% 10 menit

A

B

Gambar 3. : Pengamatan hari III; biji asam jawa hari (A) dan biji saga (B)

Pengamatan Hari IV PARAMETER/ PERLAKUAN Dikikir Waktu perendaman Semua retak dan 3 mulai berkecambah 5 menit Diberi HCl 5% 10 menit Tidak terjadi perubahan Tidak terjadi perubahan Biji retak, tetapi hanya 1 yang mulai keluar kecambah nya Kulit luar mulai mengkerut Kulit mengkerut dan mulai ditumbuhi jamur BIJI SAGA BIJI ASAM JAWA

A

B

Gambar 4. : Pengamatan hari IV; biji asam jawa hari (A) dan biji saga (B)

Pengamatan Hari V PARAMETER/ PERLAKUAN Dikikir Pengamatan dihentikan keena Tunas mulai tumbuh BIJI SAGA BIJI ASAM JAWA

sudah bertunas 5 menit Diberi HCl 5% 10 menit Tidak terjadi perubahan Tidak terjadi perubahan Lembek dan berjamur Berjamur semakin gelap dan lembek

Pengamatan Hari VI PARAMETER/ PERLAKUAN Dikikir Waktu perendaman BIJI SAGA BIJI ASAM JAWA

Tidak diamati karena sudah berkecambah 5 menit Biji terlihat tidak mengalami perubahan Biji terlihat tidak mengalami perubahan

Tidak diamati karena sudah berkecambah Biji terlihat membusuk dan tidak terlihat tanda-tanda akan bertunas Biji terlihat semakin membusuk

Diberi HCl 5% 10 menit

Pengamatan Hari VII PARAMETER/ PERLAKUAN Waktu perendaman BIJI SAGA BIJI ASAM JAWA

Dikikir

Tidak diamati karena sudah berkecambah Biji terlihat sedikit terkelupas 5 menit

Tidak diamati karena sudah berkecambah Masih sama dengan keadaan sebelumnya busuk dan terlihat tidak menunjukkan tanda-tanda akan tumbuh Biji terkelupas namun hanya bagian kulit luarnya saja tidak seperti pecah disaat pematahan dormansi

Diberi HCl 5% Biji terkelupas 10 menit

Pembahasan Berdasarkan hasil pengamatan selama empat hari diketahui bahwa biji saga yang diletakkan di cawan yang diteesi HCL telah berkecambah sekitas 70 %. Hal ini terjadi karena keadan lingkungan biji yang kering atau air yang terdapat pada cawan menjadi kering Setelah dua hari dan tidak dilakukan penyiraman. Padahal air sangat berpengaruh sekali dalam perkecambahan. Selain itu waktu yang relative singkat yaitu selama empat hari yang pada saat itu biji baru berkecambah belum menjadi tanaman. Sedangkan pada pada biji asam yang merupakan biji berkulit tebal mengalami perkecambahan dengan jumlah relatif kecil. Untuk biji asam jawa yang diamplas dan diberi perlakuan sama seperti pada biji saga menunjukkan perkecambahan sebesar 20% dan 80 % yang lainnya hanya terpecah kulitnya. Sedikitnya biji berkulit tebal yang berkecambah menunjukkan bahwa biji tersebut mengalami dormansi. Hal ini terjadi karena biji yang terlalu tebal menyebabkan air dan oksigen susah masuk ke dalam biji tersebut sehingga embrio tidak bisa melakukan proses pertumbuhan. Tujuan dari pengamplasan biji asam adalah untuk mempertipis kulit biji agar air dan oksigen bisa masuk ke dalamnya. Hal ini terbukti bahwa pada biji asam yang diamplas menunjukkan adanya proses perkecambahan yang lebih baik Hal ini juga membuktikan bahwa proses perkecambahan pada biji kulit tebal seperti biji

asam lebih lambat jika dibandingkan dengan biji berkulit tipis seperti saga sehingga diperlukan pengampelasan untuk mempercepat pematahan masa dormansi biji agar bisa berkecambah. Gejala-gejala diatas menununjukkan kondisi lingkungan biji yang kurang menguntungkan akibatnya biji tetap mengalami dormansi. Walaupun ada yang berkecambah namun sangat sedikit dan lambat sekali. Keadaan yang kurang menguntungkan tersebut adalah kondisi lingkungan yang kering atau tidak basah. Selain itu waktu yang hanya 4 hari tidak cukup untuk mengamati perkecambahan hingga pertumbuhan sampai menjadi tanaman, apa lagi pada biji yang berkulit tebal. Seharusnya kita bisa mengamati pengaruh ketebalan biji dan zat kimia pada proses perkecambahan jika waktunya lebih lama. F. KESIMPULAN Dari hasil percobaan ini dapat disimpulkan bahwa proses terjadinya dormansi dapat dihentikan dengan memberikan perlakuan khusus. Bila dormansi dipatahkan maka perkecambahan dapat terjadi lebih cepat. Perlakuan mekanis seperti menggosok biji dengan kikir dapat menekan dormansi hal ini disebabkan karena perlakuan mekanik menyebabkan impermeabilitas biji hilang dan selanjutnya penyeraban air oleh biji menjadi meningkat. Masuknya air merupakan hal penting dalam perkecambahan. Perlakuan kimia juga dapat menghentikan dormansi. Perlakukan HCl pada perendaman biji menginduksi permeabilitas biji. Pada tahap selanjutnya perkecambahan akan terjadi lebih cepat.

G. DAFTAR PUSTAKA Harjadi, S. S. 1986. Pengantar Agronomi. Gramedia. Jakarta. Hidayat, E.B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. ITB Bandung, Bandung

Kuswanto, H.1996. Teknologi, Produksi, dan Statifikasi Benih. (www.kompas.com). Diakses tanggal 1 Desember 2011 Soetopo, L., Ainurrasyid, dan Sesanti B. 1989. Pengaruh Kualitas Benih terhadap Pertumbuhan dan Produksi Lombok Besar (Capsicum annum L.). Agrivita 12 (1): 34-37 Wawo, A.H. 1981. Lamtoro Sebagai Pupuk Hijau. Buletin Kebun Raya Indonesia 5 (2): 33-36