MAKALAH DASAR TEKNOLOGI BENIH Dormansi dan Deteriorasi Pada Kedelai
Disusun Oleh: Satrio Farrasaldy Pangestu (150510170013) Disa Atrisan (150510170121) Yanuar Euro Andrian (150510170127) Hassna Nur Bahiera (150510170128)
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN 2017/2018
KATA PENGANTAR
Rasa syukur yang sebesar-besarnya kami sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Pemurah, Allah Swt. Berkat rahmat serta karunia-Nya makalah ini dapat tersusun seperti yang diharapkan. Dalam makalah ini kami membahas mengenai tahap pertama yang terjadi pada pertumbuhan tanaman. Dalam makalah ini kami fokuskan untuk membicarakan tentang proses perkecambahan pada tanaman kedelai. Makalah
ini
dibuat
dalam
rangka
memperdalam
pemahaman
tentang
perkecambahan tanaman khususnya yang terjadi pada tanaman kedelai dan faktor yang memengaruhi perkecambahan, sebagai mahasiswa pertanian diharuskan mempunyai dasar mengenai pertumbuhan yang terjadi pada tanaman agar bias lebih memahami fase pertumbuhan-pertumbuhan yang selanjutnya. Tentunya untuk mendapatkan pemahaman tersebut kami mendapatkan bimbingan, arahan, serta ilmu, untuk itu kami ucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada dosen pengajar. Demikian makalah ini kami buat semoga bermanfaat khususnya bagi diri kami sebagai tim penyusun dan bagi banyak orang.
Bandung, 20 Maret 2018 Tim Penyusun
ii
DAFTAR ISI Kata Pengantar ................................................................................................................. ii Daftar Isi .............................................. ............................................................................ iii BAB 1 – Pendahuluan 1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah ................................................ .......................................... 1 1.3 Tujuan ................................................. ............................................................ 1 BAB II – Pembahasan 2.1 Masa Dormansi Pada Benih Kacang Kedelai .................................................. 2 2.2 Cara Mengatasi Dormansi ....................................................... ........................ 2 2.3 Faktor yang Mempengaruhi Dormansi ............................................................ 3 2.4 Faktor Penyebab Deteriorasi ........................................................................... 4 2.5 Cara Mengatasi Deteriorasi .............................................................. ............... 5 2.6 Akibat Dari Deteriorasi ......................................... .......................................... 6 BAB III – Penutup 3.1 Kesimpulan ................................................... .................................................. 9 Daftar Pustaka……………………………………………………………………….…..10
iii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dormansi secara umum digambarkan sebagai suatu kondisi dimana benih tidak menunjukkan gejala tumbuh atau tidak mampu berkecambah sekalipun pada lingkungan yang mendukung untuk perkecambahan. Secara alami dormansi benih merupakan suatu mekanisme pengaturan perkecambahan sebagai adaptasi untuk ketahanan alami spesies yang bersangkutan terhadap kondisi lingkungan yang tidak sesuai untuk perkecambahan (Villiers, 1972). Deteriorasi atau kemunduran benih adalah mundurnya mutu fisiologis benih yang menimbulkan perubahan menyeluruh di dalam benih, baik fisik,fisiologi maupun kimiawi yang mengakibatkan menurunnya viabilitas benih atau penurunan daya kecambah.
1.2 Rumusan Masalah Makalah ini mempunyai rumusan masalah sebagai berikut: 1. Berapa lama masa dormansi pada benih kacang kedelai? 2. Bagaimana cara mengatasi/ menghambat dormansi? 3. Apa saja faktor yang mempengaruhi dormansi? 4. Apa saja faktor penyebab deteriorasi? 5. Bagaimana cara mengatasi deteriorasi?
1.3 Tujuan Makalah ini mempunyai tujuan sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui cara mengatasi dormansi dan deteriorasi. 2. Untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi dormansi. 3. Untuk mengetahui penyebab deteriorasi. 4. Untuk mengetahui faktor apa saja yang memengaruhi benih kacang kedelai agar dapat berkecambah.
1
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Masa Dormansi Pada Benih Kacang Kedelai Biji kedelai tidak mengalami masa dormansi. Maka dari itu, setelah proses pembijian selesai, biji kedelai dapat langsung ditanam. Namun, agar dapat ditanam, biji harus mempunyai kadar air berkisar 12-13%. Benih kedelai akan tumbuh optimum bila kadar air berada dikisaran 12-13%. Bila kadar air dibawah 11% benih akan mengalami masa dorman dan benih tak mengalami penurunan mutu hingga 5 tahun. 2.2 Cara Mengatasi Dormansi Untuk mengetahui dan membedakan/memisahkan apakah suatu benih yang tidak dapat berkecambah adalah dorman atau mati, maka dormansi perlu dipecahkan. Masalah utama yang dihadapi pada saat pengujian daya tumbuh/kecambah benih yang dormansi adalah bagaimana cara mengetahui dormansi, sehingga diperlukan cara-cara agar dormansi dapat dipersingkat.
Ada beberapa cara yang telah diketahui, seperti: Dengan perlakuan mekanis Tujuan dari perlakuan mekanis ini adalah untuk melemahkan kulit biji yang keras sehingga lebih permeabel terhadap air atau gas. Diantaranya yaitu dengan Skarifikasi.Skarifikasi mencakup cara-cara seperti mengkikir/menggosok kulit biji dengan kertas amplas, melubangi kulit biji dengan pisau, memecah kulit biji maupun dengan perlakuan goncangan untuk benih-benih yang memiliki sumbat gabus.
Dengan perlakuan kimia Tujuan dari perlakuan kimia adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki air pada waktu proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat, asam nitrat dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lebih lunak sehingga dapat dilalui oleh air dengan mudah. Sebagai contoh perendaman benih ubi jalar dalam asam sulfat pekat selama 20 menit sebelum tanam.Perendaman benih padi dalam HNO3 pekat selama 30 menit.Pemberian Gibberelin pada benih terong dengan dosis 100 - 200 PPM.Bahan kimia lain yang sering digunakan adalah potassium hidroxide, asam hidrochlorit, potassium nitrat dan Thiourea. Selain itu dapat juga digunakan hormon tumbuh antara lain: Cytokinin, Gibberelin dan iuxil (IAA).
2
Dengan perlakuan perendaman dengan air. Perlakuan perendaman di dalam air panas dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih. Caranya yaitu : dengan memasukkan benih ke dalam air panas pada suhu 60 - 70 0C dan dibiarkan sampai air menjadi dingin, selama beberapa waktu. Untuk benih apel, direndam dalam air yang sedang mendidih, dibiarkan selama 2 menit lalu diangkat keluar untuk dikecambahkan.
Dengan perlakuan suhu Cara yang sering dipakai adalah dengan memberi temperatur rendah pada keadaan lembap (Stratifikasi). Selama stratifikasi terjadi sejumlah perubahan dalam benih yang berakibat menghilangkan bahan-bahan penghambat perkecambahan atau terjadi pembentukan bahan-bahan yang merangsang pertumbuhan.Kebutuhan stratifikasi berbeda untuk setiap jenis tanaman, bahkan antar varietas dalam satu famili.
Dengan perlakuan cahaya Cahaya berpengaruh terhadap prosentase perkecambahan benih dan laju perkecambahan. Pengaruh cahaya pada benih bukan saja dalam jumlah cahaya yang diterima tetapi juga intensitas cahaya dan panjang hari.
2.3 Faktor yang Mempengaruhi Dormansi 1. Faktor eksternal a. Cahaya Cahaya mempengaruhi dormansi dengan tiga cara, yaitu dengan intensitas (kuantitas) cahaya, kualitas cahaya (panjang gelombang) dan fotoperiodisitas (panjang hari). Jika dari segi kuantitas cahaya, dormansi ini terjadi karena pengaruh dari intensitas cahaya yang diberikan kepada biji. Dari segi kualitas cahaya dormansi disebabkan oleh panjang gelombang tertentu. Yang menyebabkan terjadinya perkecambahan adalah daerah merah dari spektrum (red; 650 nm), sedangkan sinar infra merah (far red; 730 nm) menghambat perkecambahan. b. Suhu Perlakuan suhu rendah pada waktu sebelum memasuki musim dingin pada daerah beriklim sedang dapat menyebabkan peningkatan dormansi. Kondisi udara yang lebih hangat pada musim gugur dapat menunda dormansi, tetapi tidak menghentikan terjadinya dormansi tunas pada tanaman buah-buahan di daerah beriklim sedang.
3
Perlakuan suhu rendah untuk memecahkan dormansi pada tunas akan lebih efektif jika setelah dormansi dipecahkan segera diikuti dengan perlakuan suhu yang optimal untuk memacu pertumbuhan. c. Kurangnya air Proses penyerapan air oleh benih terhadap perbedaan potensi air yang sangat nyata antara sel-sel yang telah menyerap air dengan sel-sel yang belum menyerap air. Terdapat batas-batas tegas antara bagian benih yang telah meningkat kadar airnya dengan bagian yang belum terpengaruh kadar airnya. Sel-sel yang telah menyerap air akan membesar, ukuran benih meningkat dua kali lipat setelah proses imbibisi berlangsung (Lakitan, 2000). 2. Faktor internal Merupakan faktor yang berasal dari dalam tubuh benih itu sendiri seperti: a. Kulit Biji Kulit biji dapat berperan sebagai penghambat untuk terjadinya perkecambahan, sehingga biji tersebut digolongkan sebagai biji tersebut digolongkan sebagai biji yang berada dalam keadaan dorman. Hambatan kulit biji tersebut mungkin disebabkan karena : ü Kulit biji mengandung senyawa penghambat tumbuh ü Kulit menghambat difusi oksigen dan/atau air masuk ke dalam biji ü Kulit biji memiliki resistensi mekanis yang besar radikel tidak mampu untuk tumbuh menembusnya. b. Kematangan embrio Terjadinya dormansi disebabkan oleh belum matangnya atau belum sempurnanya pembentukan embrio. Pada saat terjadi absisi atau gugurnya buah dari daun, biji belum menyelesaikan perkembangannya. Sehingga biji terdiferensiasi sempurna, sehingga biji membutuhkan waktu yang lebih lama untuk berkecambah karena mempersiapkan kebutuhannya. Dalam hal ini, berarti biji melakukan penundaan untuk tidak berkecambah dan melakukan dorman. c. Adanya Inhibitor (penghambat)
4
Perkecambahan biji adalah kulminasi dari serangkaian kompleks proses-proses 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. 2.4 Faktor Penyebab Deteriorasi Kemunduran benih merupakan proses penurunan mutu secara berangsur-angsur dan kumulatif serta tidak dapat balik (irreversible) akibat perubahan fisisologis yang disebabkan oleh faktor internal dan eksternal. Proses penuaan atau mundurnya vigor secara fisiologis ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, penurunan pemunculan kecambah di lapangan (field emergence), terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatnya kepekaan terhadap lingkungan yang ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman (Copeland dan Donald, 1985). Kemunduran benih kedelai selama penyimpanan lebih cepat berlangsung dibandingkan dengan benih tanaman lain dengan kehilangan vigor benih yang cepat yang menyebabkan penurunan perkecambahan benih. Benih yang mempunyai vigor rendah menyebabkan pemunculan bibit di lapangan rendah, terutama dalam kondisi tanah yang kurang ideal. Sehingga benih kedelai yang akan ditanam harus disimpan dalam lingkungan yang menguntungkan, agar kualitas benih masih tinggi sampai akhir penyimpanan (Viera et. al., 2001). Faktor-faktor yang mempengaruhi viabilitas benih kedelai dibagi menjadi faktor internal dan eksternal. Faktor internal mencakup sifat genetik, daya tumbuh dan vigor, kondisi kulit, dan kadar air benih awal. Faktor eksternal antara lain kemasan benih, komposisi, suhu, dan kelembaban ruang simpan. Kemunduran benih karena sifat genetis biasa disebut proses deteriorasi yang kronologis. Artinya, meskipun benih ditangani d engan baik dan faktor lingkungannya pun mendukung namun proses ini akan tetap berlangsung. Sifat genetik benih antara lain tampak pada permeabilitas dan warna kulit benih berpengaruh terhadap daya simpan benih kedelai. Penelitian terdahulu menemukan bahwa varietas kedelai berbiji sedang atau kecil umumnya memiliki kulit berwarna gelap, tingkat permeabilitas rendah, dan memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap kondisi penyimpanan yang kurang optimal dan tahan terhadap deraan cuaca lapang dibanding varietas yang berbiji besar dan berkulit biji terang (Mugnisyah, 1991). Sukarman dan Raharjo (2000), melaporkan bahwa varietas kedelai berbiji kecil dan kulit berwarna gelap lebih toleran terhadap deraan fisik dibanding varietas berbiji besar dan berkulit terang. Kadar air benih merupakan faktor utama yang menentukan daya simpan benih. Kerusakan benih selama penyimpanan sebagian besar dipengaruhi oleh kandungan air di
5
dalam benih (Justice dan Bass, 1990). Kadar air benih yang terlalu tinggi mendorong terciptanya kondisi yang mempercepat laju kerusakan benih, akibat terjadinya proses metabolisme dan respirasi. Laju respirasi yang tinggi dapat mempercepat hilangnya viabilitas benih. Robert (1972) menyebutkan bahwa hilangnya viabilitas benih adalah karena berkurangnya bahan cadangan makanan melalui respirasi. Disamping itu pada kadar air yang tinggi mikro organisme akan tumbuh aktif dan berkembang dan merusak embrio. Dengan demikian penyimpanan benih dengan kadar air tinggi sangat berbahaya bagi kehidupan benih, karena cepat mengalami kerusakan. Suhu ruang simpan berperan dalam mempertahankan viabilitas benih selama penyimpanan, yang dipengaruhi oleh kadar air benih, suhu dan kelembaban ruangan. Pada suhu rendah, respirasi berjalan lambat dibanding suhu tinggi. Dalam kondisi tersebut, viabilitas benih dapat dipertahankan lebih lama. Kadar air yang aman untuk penyimpanan benih kedelai dalam suhu tidak lebih dari 30⁰C selama 6-10 bulan adalah tidak lebih dari 11%. Menurut Harrington (1972), masalah yang dihadapi dalam penyimpanan benih makin kompleks sejalan dengan meningkatnya kadar air benih. Penyimpanan benih yang berkadar air tinggi dapat menimbulkan resiko terserang cendawan.
2.5 Cara Mengatasi Deteriorasi Untuk mengurangi kerugian akibat faktor-faktor yang mempengaruhi kemunduran benih, maka perlu adanya pengendalian faktor-faktor penghambat tersebut. Untuk melindungi viabilitas benih, penting mempertimbangkan kesesuaian dengan tipe benih, kadar air benih waktu dikemas, dan keadaan tempat penyimpanan (suhu dan kelembapan). Kadar air benih merupakan hal yang paling utama dalam usaha mempertahankan daya simpan benih. Oleh karena itu pada waktu panen diusahakan benih yang dipanen mempunyai kadar air benih yang telah masak fisiologis dengan kadar air yang rendah. Apabila kadar air benih masih tinggi, maka harus dikeringkan terlebih dahuu sebelum disimpan. Hukum-hukum Harrington yang menggambarkan hubungan antara kadar air dan suhu ruang penyimpanan terhadap umur simpan benih yaitu setiap penurunan suhu ruang simpan sebesar 5°C, umur simpan benih akan bertambah menjadi dua kali lipat setiap penurunan. Berikut tabel hubungan antara kadar air dan suhu yang memengaruhi daya tumbuh benih (Balai Penelitian Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor, 1998-2003) :
6
Benih dengan kadar air 8% dapat disimpan sampai 3 tahun dalam gudang biasa tanpa menurunkan daya kecambahnya. Namun, bila kadar airnya 12% maka dalam waktu satu tahun daya kecambah turun menjadi 60% dan menjadi 0% setelah 3 tahun. Benih dengan kadar air 13% yang disimpan dalam gudang bersuhu > 25⁰C dan kelembapan > 75%, daya tumbuhnya hanya 51% setelah disimpan selama 6 bulan dan 0% setelah 2 tahun. Benih dengan kadar air 8% secara konstan, apabila disimpan pada suhu < 20°C dalam waktu 4 tahun daya tumbuhnya tidak berubah. Namun, bila kadar airnya > 12%, daya tumbuhnya terus menurun, dan menjadi 0% setelah 5 tahun. Meskipun kadar air awal penyimpanan rendah, penyimpanan terbuka menyebabkan kerusakan benih yang tinggi, menurunkan daya kecambah, dan daya simpan benih tidak bisa lama. Penyimpanan benih terbuka hanya dapat dilakukan untuk benih yang segera akan digunakan. Penyimpanan kedap udara selain menghambat kegiatan biologis benih, juga berfungsi menekan pengaruh kondisi lingkungan seperti suhu dan kelembapan, serta mengurangi tersedianya oksigen, kontaminasi hama, kutu, jamur, bakteri, dan kotoran. Oleh karena itu, kadar air awal dan bahan kemasan (pembungkus) sangat berpengaruh dalam mempertahankan kadar air benih selama penyimpanan yaitu kurang dari 11% karena semakin tinggi kadar air benih semakin tinggi pula laju deteriorasi benih. Penggunaan plastik polietilen dan aluminium foil sebagai jenis kemasan cukup baik karena selain kedap dari uap air dan udara luar. Kemasan plastik polietilen dan aluminium foil mempunyai stabilitas air lebih terjaga, sehingga vigor benih lebih dapat dipertahankan dalam periode simpan yang lama dari pada kemasan kertas. Penggunaan plastik sebagai bahan pengemas mempunyai keunggulan yaitu sifatnya ringan, transparan, kuat, dan
7
permeabilitasnya terhadap uap air, O2 dan CO2. Selain itu wadah plastik dapat mempertahankan benih dari kelembaban. Harrington (1973) menyatakan untuk penyimpanan benih selama mungkin tanpa menghilangkan daya berkecambah dan vigor dapat dilakukan dengan mengkondisikan lingkungan yang kering dan dingin. Dalam mempertahankan daya simpan benih kedelai dapat dilakukan dengan mempertahankan kadar air benih. Menurut Pramono (2005) usaha untuk mempertahankan kadar air dapat dilakukan dengan penggunaan aplikasi desikan dari bahan alami di dalam kemasan yang dapat menyerap air atau uap air yang ada disekitar benih seperti abu sekam, arang kayu dan kapur tohor yang higroskopis. Sesuai penelitian Pramono (2005), penyimpanan benih kacang tanah dalam bentuk polong dengan penambahan kapur tohor 5-25% dalam kemasan sampai dengan periode simpan 9 bulan, daya tumbuhnya masih tinggi sekitar 98 %.
8
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dormansi adalah suatu kondisi dimana benih tidak menunjukkan gejala tumbuh atau tidak mampu berkecambah sekalipun pada lingkungan yang mendukung untuk perkecambahan. Pada kacang kedelai sendiri, ia tidak mempunyai fase dormansi sehingga dapat langsung ditanam. Deteriorasi atau kemunduran benih adalah mundurnya mutu fisiologis benih yang menimbulkan perubahan menyeluruh di dalam benih, baik fisik,fisiologi maupun kimiawi yang mengakibatkan menurunnya viabilitas benih atau penurunan daya kecambah. Faktorfaktor yang mempengaruhi viabilitas benih kedelai dibagi menjadi faktor internal dan eksternal. Faktor internal mencakup sifat genetik, daya tumbuh dan vigor, kondisi kulit, dan kadar air benih awal. Faktor eksternal antara lain kemasan benih, komposisi, suhu, dan kelembaban ruang simpan. Untuk mengatasinya dengan cara mengendalikan factor-faktor yang memicu deteriorasi seperti dengan penyesuaian suhu dan kelembaban, pengeringan, dan penyimpanan yang tepat.
9
DAFTAR PUSTAKA Wirawan irwan, Aep. 2006. Budidaya Tanaman Kedelai. Diperoleh 20 Maret 2018, dari http://repository.unpad.ac.id/924 Dormansi. Diperoleh 20 Maret 2018, dari http://digilib.unimed.ac.id/1641/9/Bab%20XII.pdf Yulia Wijayati, Ranny. 2013. Makalah Seminar Umum Usaha Menghambat Kemunduran Benih Kedelai Selama Penyimpanan. Diperoleh 20 Maret 2018.
10
