BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam bidang komoditas tanaman pangan, pada setiap musim tanam masih sering terjadi masalah karena produksi benih bermutu yang belum mencukupi permintaan pengguna/petani. Masalah ini disebabkan oleh adanya satu masa istirahat yang dialami oleh benih yang ditanam. Masa istirahat ini disebut dengan dormansi, dormansi menyebabkan tidak adanya pertumbuhan pada biji atau benih walaupun kondisi lingkungan mendukung untuk terjadinya perkecambahan (Anonim, 2008). Hampir semua tumbuhan darat, baik tumbuhan rendah maupun tumbuhan tingkat tinggi dalam siklus hidupnya akan dijumpai adanya fase dormansi. Dormansi ini dapat terjadi baik pada seluruh tumbuhan atau organ tertentu yang disebabkan oleh faktor eksternal maupun faktor internal, yang bertujuan untuk mempertahankan diri pada kondisi yang kurang menguntungkan. Gejala dormansi dapat dijumpai pada biji dan organ tumbuhan lainnya, seperti tunas, rhizoma dan umbi lapis (bulb) (Anonim, 2008). Dormansi benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda perkecambahannya, hingga waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses perkecambahan tersebut (Anonim, 2008). Dormansi kuncup di wilayah beriklim sedang, dormansi biji dan kuncup mempunyai banyak persamaan. Pada kuncup, induksi dormansi sama pentingnya dengan berakhirnya dormansi. Dormansi kuncup hampir selalu berkembang sebelum terbentuknya warna pada musim gugur dan mengeringnya daun. Kuncup berbagai pohon berhenti di tengah musim panas dan memperlihatkan sedikit pertumbuhan kembali di akhir musim panas sebelum memasuk dormansi penuh di musim gugur (Salisbury dan Ross, 1995). Pada banyak spesies, dormansi kuncup diinduksi oleh suhu rendah, tetapi ada juga respon terhadap panjang hari, khususnya jika suhu tetap tinggi. Perlakuan hari pendek menyebabkan terjadinya pembentukan kuncup akhir yang dorman dan terlambatnya pemanjangan ruas dan pemanjangan daun, tetapi sering daun tidak gugur (Salisbury dan Ross, 1995). B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas dapat ditarik suatu rumusan masalah sebagai berikut:1

Bagaimana pengaruh berbagai macam perlakuan terhadap pemecahan dormansi biji berkulit keras (biji jarak)? C. Tujuan Mengetahui pengaruh berbagai macam perlakuan terhadap pemecahan dormansi biji berkulit keras (biji jarak).

2

BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Dormansi 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 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. 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.3

Termodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh suhu

c. Berdasarkan Bentuk Dormansi Kulit biji immpermeabel terhadap air (O2)

Bagian biji yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nukleos, 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 skrifikasi mekanisme.

Bagian biji yang mengatur masuknya air ke dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum, strophiole, adapun mekanisme higroskopinya 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. Misalnya Gnetum gnemon (melinjo)

Embrio belum terdiferensiasi Embrio secara morfologis telah berkembang, namun masih butuh waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna.

Dormansi immature embryo ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur rendah dan zat kimia. Biji membutuhkan suhu rendah Biasa terjadi pada spesies daerah temperate, seperti apel dan Familia Rosaceae. Dormansi ini secara alami terjadi dengan cara: biji dorman selama musim gugur melampaui satu musim dingin, dan baru berkecambah pada musim semi berikutnya. Dormansi karena kebutuhan biji akan suhu rendah ini dapat dipatahkan dengan perlakuan pemberian suhu rendah, dengan pemberian aerasi dan imbibisi.4

Ciri-ciri biji yang mempunyai dormansi ini adalah:

Jika kulit dikupas, embrio tumbuh Embrio mengalami dormansi yang hanya dapat dipatahkan dengan suhu rendah Embrio tidak dorman pada suhu rendah, namun proses perkecambahan biji masih membutuhkan suhu yang lebih rendah lagi

Perkecambahan terjadi tanpa pemberian suhu rendah, namun semai tumubuh kerdil

Akar keluar pada musim semi, namun epikotil baru keluar pada musim semi berikutnya (setelah melampaui satu musim Dormansi karena zat penghambat Perkecambahan biji adalah kulminasi dari serangakaian kompleks prosesproses metabolik, yang masing-masing harus berlangsung tanpa gangguan. Tiap substansi yang menghambat salah satu proses akan berakibat pada terhambatnya seluruh rangakaian proses perkecambahan. Beberapa zat penghambat dalam biji yang telah berhasil diisolir adalah soumarin dan lacton tidak jenuh, namun lokasi penghambatnya sukar ditentukan karena daerah kerjanya berbeda dengan tempat dimana zat tersebut diisolir. Zat penghambat dapat berada dalam embrio, endosperm, kulit biji maupun daging buah. Teknik Pematahan Dormansi Biji Biji telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahakan dormansi dan memulai proses pekecamabahannya. Pretreatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan unuk mengatasi dormansi embrio. Skarifikasi merupakan salah satu upaya pretreatment atau perawatan awal pada benih, yang ditunjukan untuk mematahkan dormansi, serta mempercepat terjadinya perkecambahan biji yang seragam (Schmidt, 2000). Upaya ini dapat berupa pemberian perlakuan secara fisis, mekanis, maupun chemis. Hartmann (1997) mengklasifikasikan dormansi atas dasar penyebab dan metode yang dibutuhkan untuk mematahkannya.

5

B. Perkecambahan Biji Perkecambahan merupakan suatu proses dimana radikula (akar embrionik) memanjang keluar menembus kulit biji (Salibury, 1985: 4160). Di balik gejala morfologi dengan permunculan radikula tersebut, terjadi proses fisiologi-biokemis yang kompleks, dikenal sebagai proses perkecambahan fisiologis. Secara fisiologi, proses perkecambahan berlangsung dalam beberapa tahapan penting meliputi :

Absorbsi air Metabolisme pemecahan materi cadangan makanan Transport materi hasil pemecahan dari endosperm ke embrio yang aktif bertumbuh

Proses-proses pembentukan kembali materi-materi baru Respirasi 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 abskisat (ABA). Faktor eksternal yang merupkan ekologi perkecambahan meliputi air, suhu, kelembaban, cahaya dan adanya senyawa-senyawa kimia tertentu yang berperilaku sebagai inhibitor perkecambahan (Mayer, 1975:46-43). Mekanisme utama yang dapat menyebabkan suatu biji dormansi atau terjadinya dormansi yang berkepanjangan dan penyebab terhambatnya perkecambahan adalah : Faktor lingkungan 1. Kebutuhan akan cahaya untuk perkecambahan. 2. Suhu. 3. Kurangnya air. Faktor internal 1. Kulit biji mencegah masuknya gas. 2. Kulit biji efek mekanik. 3. Embrio yang masih muda ( immature).6

4. Rendahnya kadar etilen. 5. Adanya zat penghambat (inhibitor). 6. Tidak adanya zat perangsang tumbuh. Faktor waktu 1. Setelah pematangan waktu yang diperlukan oleh biji untuk mulai berkecambah setelah pematangan buah. 2. Hilangnya inhibitor waktu yang diperlukan sampai inhibitor hilang. 3. Sintesis zat perangsang. Selain beberapa faktor yang telah disebutkan banyak biji yang memerlukan pendinginan agar lepas dari dormansi yang diatur segera setelah masak. Banyak pohon memerlukan antara 250-1000 jam pendinginan sebelum dormansi dapat

dihilangkan. Perlakuan pendinginan juga bukan merupakan satu-satunya yang dapat menghilangkan dormansi. Banyak spesies hari panjang memerluakan suhu hangat untuk mengembalikan pertumbuhannya. Kejutan dengan suhu tinggi, dapat pula menghilangkan dormansi secara lebih dini. Proses dormansi dapat dipatahkan dengan beberapa proses diantaranya proses pendinginan, pemanasan, kejutan atau goresan pada biji (proses fisika), zat pengatur tumbuh, asam dan basa (secara kimiawi) ataupun dengan cara biologi dengan menggunakan bantuan mikroba.

7

BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian Jenis penelitian yang kam gunakan adalah eksperimen karena kami menggunakan suatu pembanding dan beberapa variabel diantaranya variabel kontrol, variabel manipulasi, dan variabel respon. B. Variabel Penelitian Variabel Kontrol : jenis biji (biji jarak), jumlah biji, dan media penanaman. biji (diampelas, di rendam dalam Variabel Manipulasi : perlakuan pada Variabel Respon

H2SO4, dan dicuci dengan air. : kecepatan perkecambahan biji dan banyak biji yang tumbuh. C. Alat dan Bahan 1. Biji berkulit keras (biji jarak) 2. Asam sulfat pekat 3. Kertas ampelas 4. Pot (polibag) dan media tanam berupa tanah dan pasir 5. Air 6. Gelas kimia 30 biji

D. Metode Percobaan 1. 2. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan. Menyediakan biji jarak sebanyak 30 biji dan membagi menjadi 3 kelompok : 10 biji direndam dalam asam sulfat pekat selama 5 menit, kemudian mencuci dengan air. 10 biji yang lain dihilangkan bagian yang tidak ada lembaganya dengan menggunakan kertas ampelas dan kemudian mencuci dengan air. Mengambil 10 biji yang lainnya kemudian mencuci dengan air. 3. Menanam ketiga kelompok biji tersebut dalam pot yang bermedia tanam tanah dan pasir dengan perbandingan 1 : 1. mengusahakan kondisi penanaman biji dalam keadaan sama untuk ketiga pot.

8

4.

Mengamati perkecambahan untuk ketiga pot tersebut setiap hari selama 14 hari. Bila tanahnya kering melakukan penyiraman.

5.

Membuat tabel pengamatan kecepatan perkecambahan dari hasil pengamatan.

E. Rancangan PercobaanMenyediakan 30 biji jarak

10 biji direndam H2SO4 pekat selama 5 menit lalu cuci dengan air

10 biji diamplas lalu cuci dengan air

10 biji dicuci dengan air

ditanaman

ditanaman

ditanaman

A

B

C

Media pasir+tanah=1:1

Media pasir+tanah=1:1

Media pasir+tanah=1:1

9

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Tabel. Pengaruh Berbagai Perlakuan Terhadap Pemecahan Dormansi Biji Jarak Hari ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Jumlah Biji yang Tumbuh Prosentase Jumlah Biji yang Tumbuh 10% 20% 10% Perlakuan Direndam H2SO4 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Diamplas 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 Dicuci air 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 1

10

Histogram pengaruh berbagai perlakuan terhadap pemecahan dormansi biji jarak

Jumlah biji yang tumbuh

2.5 hari ke-4 2 1.5 hari ke-6 1 0.5 0 Direndam H2SO4 Diamplas Dicuci air hari ke-7

PerlakuanHistogram Pengaruh Berbagai Perlakuan Terhadap Pemecahan Dormansi Biji Jarak

B. Analisa Data Berdasarkan data yang kami peroleh dapat dianalisis bahwa biji berkulit keras yang ditanam pada media yang sama tetapi dengan perlakuan awal yang berbeda yaitu direndam dalam H2SO4, diamplas, dan dicuci dengan air terjadi pertumbuhan yang berbeda-beda. Terlihat pada tabel bahwa biji yang diampelas muncul kecambah pada hari ke-4 sebanyak 2 buah kecambah, pada biji yang direndam dengan H2SO4 kecambah muncul hari ke-6 sebanyak 1 buah dan untuk biji yang dicuci dengan air tumbuh pada hari ke-7 sebanyak 1 buah. Hal ini dapat diidentifikasi bahwa biji yang diamplas lebih cepat mematahkan dormansi daripada biji yang direndam H2SO4 dan dicuci dengan air C. Pembahasan Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian perilaku fisik dan kimia terhadap pematahan dormansi biji jarak. Ada 3 macam perlakuan yang diberikan pada biji yaitu pengamplasan pada bagian biji tempat keluarnya kotiledon yang merupakan perlakuan secara fisik dan perlakuan kimia dengan perendaman biji pada larutan H2SO4. Biji yang diberi11

perlakuan fisik dengan dikikir mengalami pematahan dormansi terbukti pada hari ke-4 biji berkecambah sebanyak 2 buah. Perlakuan dengan dicuci air dapat mematahkan dormansi dari biji karena biji ini mengalami pertumbuhan pada hari ke-7 sebanyak 1 buah. Perlakuan dengan perendaman H2SO4 juga mengalami pertumbuhan pada hari ke-6 ssebanyak 1 buah. Percobaan ini sedikit melenceng dari teori yang menyatakan bahwa sejumlah besar perlakuan diantaranyan pemberian asam sulfat efektif dalam mengurangi kandungan dalam biji keras. Dengan kata lain perlakuan ini dapat menghilangkan sumbat hilum dan mengurangi kandungan kulit biji yang keras sehingga biji dapat tumbuh dengan baik. Pengamplasan bertujuan untuk membuat kulit biji yang keras dan tebal menjadi lebih tipis sehingga memudahkan imbibisi air, selain itu kotiledon akan lebih cepat keluar menembus kulit biji. Pada percobaan yang kami lakukan menunjukkan bahwa biji dengan diamplas mengalami pematahan dormansi yang lebih cepat dan mampu tumbuh lebih banyak daripada 2 perlakuan yang lain yaitu direndam H2SO4 hanya tumbuh 1 buah pada hari ke-6 dan dicuci air tumbuh 1 pada hari ke-7. Hal ini disebabkan karena biji yang direndam H2SO4 berada dalam kondisi asam sehingga mematikan pertumbuhan kotiledon dimana biji akan sulit untuk tumbuh. Perendaman dengan air biasa dalam hal ini aquadest tidak tumbuh mungkin disebabkan oleh keadaan anantomi biji yang kurang baik.

12

BAB V PENUTUP A. Simpulan Berdasarkan dari hasil pengamatan, kesimpulan dari percobaan ini adalah : Ada 2 cara yang dapat mematahkan dormansi yakni cara fisik dengan pengamplasan dan cara kimia dengan perendaman H2SO4. Dormansi dapat lebih cepat dipatahkan pada perlakuan pengamplasan biji sedangkan perlakuan lain memerlukan waktu yang sedikit lama untuk mematahkan dormansi. B. Saran Sebaiknya saat memberikan perlakuan dilakukan dengan cermat dan teliti agar hasil yang didapatkan sesuai dengan teori yang ada.

13

DAFTAR PUSTAKA Kimbal, Jhon W. 1983. Biologi Jilid 2 Edisi kelima. Bogor : Erlangga Lovelles, A. R. 1999. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. Jakarta: PT. Gramedia Indonesia. Sallisbury dan Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB Press. Sasmitamihardja, Dardjat dan Arbasyah Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB Press. Rahayu, Yuni Sri; Yuliani dan Lukas S Budipramana. 2010. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya: Laboratorium Fistum-Biologi-Unesa Putut. 2010. Percobaan Dormansi Biji diakses secara online dari http://www.kawistamanis LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN.htm tanggal 11 Desember 2011 pukul 19.00 WIB

14