LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN PERCOBAAN PRIMING BENIH
DISUSUN OLEH : 1. 2. 3. 4. 5.
DWI SUGIANTI (10304241006) SUSANTI (10304241007) HARINI ASRI BAHARI (10304241008) (10304241008) IKA FEBRIANA (10304241009) (10304241009) ARIF BUDIMAN (10304241010) Kelas:Pendidikan Kelas:Pendidikan Biologi Subsidi 10
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2011
HALAMAN PENGESAHAN PERCOBAAN PRIMING BENIH
Oleh: Kelompok II
Yogyakarta, 15 November 2011 Anggota Kelompok :
NAMA
NIM
Dwi Sugianti
10304241006 10304241006
Susanti
10304241007
Harini Asri Bahari
10304241008 10304241008
Ika Febriana
10304241009 10304241009
Arif Budiman
10304241010 10304241010
TANDA TANGAN
Diserahkan pada tanggal 5 November 2011 jam 9.00 WIB
Mengetahui: Dosen Pembimbing / Asisten Praktikum
(.......................................................)
PERCOBAAN FISIOLOGI BIJI
A.TOPIK
-Percobaan Priming Benih
B.TUJUAN
-Mempelajari dan melakukan percobaan berbagai perlakuan priming pada benih
C.KAJIAN PUSTAKA
Perkecambahan menurut seorang ahli merupakan suatu perubahan morfologis seperti penonjolan akar lembaga (radikula). Bagi seorang petani, perkecambahan adalah munculnya semai. Secara teknis, perkecambahan adalah permulaan munculnya pertumbuhan aktif yang menghasilkan pecahan kulit biji dan munculnya semai (Dahlia, 2001: 101). Menurut Goldsworthy dan Fisher (1992),perkecambahan merupakan suatu proses yang menyebabkan suatu biji yang tidak aktif ,berkembang sedemikian rupa sehingga akan munvul suatu semai.(Ekosari,R.2011) Perkecambahan
merupakan
suatu
proses
dimana
radikula
(akar
embrionik)
memanjang ke luar menembus kulit biji. Di balik gejala morfologi dengan pemunculan radikula tersebut, terjadi proses fisiologi-biokemis yang kompleks, disebut sebagai proses perkecambahan fisiologis. Secara fisiologis, proses perkecambahan berlangsung dalam beberapa tahapan penting sebagai berikut: 1) Absorbsi air 2) Metabolisme pemecahan materi cadangan makanan 3) Transpor materi hasil pemecahan dari endosperm ke embrio yang aktif bertumbuh 4) Proses-proses pembentukan kembali materi-materi baru 5) Respirasi 6) Pertumbuhan
Gambar .1 Perkecambahan biji Sumber :Botany visual resource Library@1998 Librar y@1998
Banyak faktor yang mengontrol proses perkecambahan biji, baik yang bersifat internal maupun eksternal. Secara internal proses perkecambahan ditentukan oleh keseimbangan antara promotor dan inhibitor perkecambahan, terutama asam giberelin (GA) dan asam abskisat (ABA). Faktor eksternal dalam proses perkecambahan meliputi air, suhu, kelembaban, cahaya, dan adanya senyawa-senyawa kimia tertentu yang berperan sebagai inhibitor perkecambahan (Suyitno, 2010:51-52). Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan ,antara lain :kemasakan benih dan faktor lingkungan serta faktor tambahan.Apabila benih sudah masak secara fisiologis dan mampu mengatasi faktor yang menyebabkan kedormanan,serta faktor lingkungan yang mendukung ,maka benih tersebut dapat berkecambah(Finner,1992).Semakin rusak suatu benih maka akan semakin tinggi cadangan makanan yang dikandungnya ,selanjutnya akan semakin sempurna keadaan embrionya .Lingkungan yang mempengaruhi perkecambahan benih adalah:air ,udara,dan suhu.Faktor tumbuhan yang mempengaruhi perkecambahan antara lain:tekanan osmotik,perendaman ,pH,kerusakan mekanis dan radiasi.(
Ekosari R,2011)
Biji akan menjadi dewasa dalam buah. Setelah buah matang dan bijinya dikeluarkan, biasanya biji dalam keadaan dorman untuk waktu lama atau pendek. Hal tersebut berarti bahwa meskipun biji tersebut mendapat cukup air dan diberi kondisi yang baik untuk
melakukan perkecambahan, biji tersebut tidak akan berkecambah. Dormansi dapat diakibatkan oleh terbentuknya senyawa-senyawa kimia penghambat pada permukaan biji, kurangnya zat-zat perangsang yang penting atau disebabkan oleh kulit biji yang keras sehingga air dan oksigen tidak dapat masuk. Dormansi ini dapat dihilangkan dengan berbagai cara
seperti
dengan
melakukan
pembekuan,
memperpanjang
periode
pendinginan,
memperpanjang pendedahan pada keadaan dingin, memberikan kelembaban yang tinggi dengan adanya oksigen, melakukan pemanasan secara intensif (dibakar), melalui usus burung atau mamalia, dilakukan secara mekanik (ampelas, dipecah), atau dibiarkan ditumbuhi jamur (Dradjat Sasmitamihardja, 1996: 366).
Apabila kondisi yang diperlukan untuk menghilangkan dormansi ini berjalan, embrio akan mulai membuat giberelin dan sitokinin, yang diperlukan untuk mengungguli efek kerja penghambat pertumbuhan ( growth inhibitor i nhibitor ) sehingga pertumbuhan dapat dimulai. Jika pada saat tersebut, biji diberi air ai r maka akan berkecambah (Dradjat Sasmitamihardja, 1996: 367). Fitohormon merupakan awal dan perantara proses perkecambahan yang penting untuk beberapa aktivitas hormon pertumbuhan. Fitohormon tersebut meliputi: 1. Giberelin yang berfungsi untuk menggiatkan enzim hidrolitik dalam pencernaan. 2. Sitokinin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel sehingga muncul akar lembaga dan pucuk lembaga. Perluasan di koleoriza (ujung akar) muncul disebabkan oleh pembesaran sel. 3. Auksin berfungsi untuk meningkatkan pertumbuhan karena pembesaran koleoriza, akar lembaga, dan pucuk lembaga serta aktivitas genotip (orientasi pada pertumbuhan akar dan pucuk secara benar terlepas dari orientasi biji).( Dahlia,2001: 101-102)
Gambar.2 perkecambahan Sumber: : http//perkecambahan.wikipedia.wiki.id
Air merupakan faktor terpenting dalam proses perkecambahan biji, karena sebelum terjadi proses perkecambahan biji berada dalam keadaan terdehidrasi. Secara normal biji mengandung sekitar 5-20% dari berat totalnya, sehingga sebelum proses perkecambahan dimulai biji harus menyerap air. Tahap awal perkecambahan adalah pengambilan air dengan cepat, disebut imbibisi. Ada indikasi bahwa sampai batas kadar air kritis tertentu, pertumbuhan biji tidak akan terjadi. Apabila air dikeluarkan sebelum mencapai titik kritis tersebut, maka biji tidak akan rusak. Namun, apabila batas kritis tersebut telah dilewati dan metabolisme telah dimulai, maka biji yang sedang berkecambah itu akan mangalami kematian bila dikeringkan kembali (Dradjat Sasmitamihardja, 1996: 367). Puncak imbibisi pada biji selada terjadi selama 2 jam, sedangkan respirasinya terjadi setelah jam ke-2 dan mencapai puncak pertama setelah jam ke-8. respirasi kedua dimulai pada jam ke-16 dan mencapai maksimum setelah 24 jam. Dua puncak ini dianggap berhubungan dengan hidrolisis kimia dan sintesis. Mitosis terlihat jelas pada jam ke-12 dan mencapai puncaknya pada jam ke-16. Ontogeni perkecambahan mengikuti dua fase metabolik yang berbeda, yaitu hidrolisis secara enzimatis pada cadangan makanan yang disimpan, dan sintesis jaringan baru dari senyawa yang dihidrolisis seperti gula, asam amino, asam lemak, dan mineral yang dibebaskan (Dahlia, 2001: 101). Selain air, oksigen juga merupakan faktor pentng dalam proses perkecambahan. Metabolisme tingkat awal perkecambahan dilakukan secara anaerob, tetapi setelah kulit biji pecah dan oksigen oksi gen dapat berdifusi ke k e dalam perkecambahan dilanjutkan secara aerob. Selain Sela in itu, suhu yang tepat juga diperlukan dalam proses perkecambahan. Biji biasanya tidak akan berkecambah di bawah suhu tertentu yang spesifik untuk suatu spesies (Dradjat Sasmitamihardja, 1996: 367-368). Cahaya juga penting untuk proses perkecambahan beberapa biji. Biji-biji kecil yang hanya memiliki cadangan makanan yang sangat sedikit untuk menunjang pertumbuhan awal embrio memerluakan perubahanuntuk bersifat autotrof. Apabila biji tersebut ditanam terlalu dalam di tanah, maka akan kehabisan cadangan makanan sebelum mencapai permukaan tana, dan kecambah tersebut kemungkinan akan mati karena tidak sempat berfotosintesis. Untuk biji-biji kelompok seperti ini, cahaya sangat penting sehingga perkecambahannya perkecambahannya harus terjadi di permukaan atau dekat permukaan. Selain itu, ditokrom yang merupakna pigmen yang sensitive terhadap cahaya memegang peran penting dalam perkecambahan biji spesies tertentu (Dradjat Sasmitamihardja, 1996: 367).
Piming adalah suatu teknik yang dikembangkan oleh Heydecker dkk.Sekitar tahun 1975,yang
secara
fisiologis
bersifat
kompleks,merupakan
perlakuan
dimana
benih
disetimbangkan dengan potensial air yang memungkinkan proses penyerapan air secara lambat atau terkendali ,tetapi tetap menahan permunculan radikel,atau memperlakukan benih dalam suatu larutan osmotikum untuk meningkatkan laju perkecambahan dan keserempakan tumbuh. Keberhasilan pengaruh priming tergantung antara lain : a. Jenis benih baik umur maupun spesiesnya(Heydecker spesiesn ya(Heydecker et al,1975,cit.Goldsworthy& Fisher,1992) b. Jenis osmotikum c. Temperatur imbibisi d. Kadar atau potensial osmotiknya e. Lamanya
priming
(Heydecker&Gibbins,1978
cit.Perkins&Cantliffe,1984;fu
al,1998) f. Adanya O2 (Liming et al,1992) Cara mengukur kadar air (KA) menggunakan metode oven (70º C; 2hari),dengan rumus (ℎ− )
Kadar air=
ℎ
(Titik-Soedarti ,1997)
100%
Cara mengukur daya kecambah dengan rumus, daya kecambah (%) =
ℎ ℎ ℎ ℎ
× 100%
kecepatan berkecambah : kecepatan perkecambahan = Keterangan;
2
2
+
+.....+
Ni = jumlah benih yang berkecamabah pada Ti Ti= waktu pengamatan
(Ekosari,2011)
D.METODE PRAKTIKUM
A.Tempat dan Waktu Praktikum Tempat
:Laboratorium Dasar Fisiologi Tumbuhan FMIPA UNY
Waktu
:Oktober 2011
et
B.Alat dan Bahan Alat
: 1. Petridish 2. Kertas saring
8.Alat tulis(pensil,kertas) 9.saringan
3. Timbangan analitik 4. Oven 5. Objek Glass dan cover 6. Conductivity meter 7. Bak plastik (pengecambah)
Bahan
: 1. Benih Kacang tanah ( Arachis hypogea) 2. PEG 6000 3. NaCl atau garam dapur 4. Aquadest 5.Abu,serbuk gergaji,hancuran bata dan pasir berdebu
C.Prosedur Kerja
Mengukur kadar air (KA) dengan menggunakan menggunakan metode oven rumus: (ℎ− )
Kadar air=
ℎ
(70º C; 2hari) dengan dengan
× 100%
Mempersiapkan osmotik priming dengan urutan: a.membuat larutan PEG 6000 dan NaCl dengan konsentrasi 325 g/l dengan aquades b.mengalasi petridish dengan kertas saring yang sudah dibasahi dengan dengan larutan PEG-6000 c.menaburkan benih secara merata di atas kertas saring d.menutup petridish untuk meminimalkan evaporasi
Mempersiapkan matrik priming: a.menyaring abu sekam atau remukan batu bata . b.membuat campuran benih ,abu,air dengan dengan rasio 5:4:4 c.menginkubasi selama 2 hari
Membersihkan benih yang sudah dipriming dengan air destilasi ,mengeringkan dengan diangin-anginkan
Menguji kadar air benihnya
Melihat struktur benihnya dan sebagian diuji perkecambahannya. a.Mengatur benih dan menaburkannya di atas permukaan pasir yang sudah dibasahi untuk uji perkecambahannya b.mengamati perkecambahannya yang dilakukan selama 1 minggu,batasan benih telah berkecambah adalah apabila akar mencapai panjang minimal 3 mm. c.mencari jenis perkecambahannya d.menghitung daya kecambah dengan rumus : daya kecambah (%) =
ℎ ℎ ℎ ℎ
× 100%
e.kecepatan berkecambah : kecepatan perkecambahan =
2
2
+
+.....+
Keteranangan;Ni = jumlah benih yang berkecamabah pada Ti Ti= waktu pengamatan
Membandingkan data hasil dengan kontrol (benih yang tidak dipriming)
E.DATA DAN PEMBAHASAN
DATA P.Bio Sub :
Keadaan benih awal
Keadaan bening setelah dipriming
Keaadaan biji setelah dikecambahkan
Jumlah biji
Jumla h biji
Jumla h biji
Berat (gr)
100
Sebelu m dioven 43,14
150
Berat (gr)
54,329 (basah) 48,433 (kering)
50
Berat (gr) Sebelum dioven
Setelah dioven
20,285
17,44
Setelah dioven 41,74
Perkecambahan Jumlah biji 100 biji
Hari
Jumlah yang Berkecambah
Ke-1 Ke -2 Ke-3 Ke-4 Ke-5
1 2 5 4 3
Bio Swa :
Keadaan benih awal
Keadaan bening setelah dipriming
Keaadaan biji setelah dikecambahkan
Jumlah biji
Juml ah biji
Jumlah biji
Berat (gr)
150
Sebelu m dioven 58,48
100
Berat (gr)
38,81 (basah) 36,72 (kering)
100
Berat (gr) Sebelum dioven
Setelah dioven
20,55
17,85
Setelah dioven 55,33
Perkecambahan Jumlah biji 100 biji
Hari
Jumlah yang berkecambah
Ke-1 Ke -2 Ke-3 Ke-4 Ke-5
0 0 0 0 0
PEMBAHASAN: Pada pecobaan kali ini Praktikan mempunyai tujuan untuk Mempelajari dan melakukan percobaan berbagai perlakuan priming pada benih.Benih yang Praktikan gunakan pada praktikum kali ini i ni nadalah dengan benih kacang tanah ( Arachis hypogea) hypogea ) . Sebelumnya priming adalah suatu teknik yang dikembangkan dikembangkan oleh Heydecker dkk.Sekitar tahun 1975,yang 1975,yang secara fisiologis bersifat kompleks,merupakan perlakuan dimana benih disetimbangkan dengan potensial air yang memungkinkan proses penyerapan air secara lambat atau terkendali ,tetapi tetap menahan permunculan radikel,atau memperlakukan benih dalam suatu larutan osmotikum untuk meningkatkan laju perkecambahan dan keserempakan tumbuh.Ada faktorfaktor yang perlu Praktikan perhatikan dalam melakukan percobaan primng agar mendapat hasil yang maksimal,antara lain: a. Jenis benih baik umur maupun spesiesnya b. Jenis osmotikum c. Temperatur imbibisi d. Kadar atau potensial osmotiknya e. Lamanya priming f. Adanya O2 Pada percobvaan priming kali ini Praktikan membandingkan data yang diperoleh dari Kelompok sendiri dengan kelompok kelas lain,yaitu kelas Bio swa.Pada data dari kelas Praktikan tentang kacang tanah didapatkan data benih awal (150 benih) yang tidak melalui perlakuan priming,berat basahnya 54,329 gram dan berat kering setelah dioven adalah 48,33 gram.Jadi jika dicari berat kadar airnya dengan rumus : (ℎ−)
Kadar air=
ℎ
× 100%,adalah Kadar air=
5 5432
× 100%=11,04%
Lalu data untuk kelas Bio swa ,Dengan jumlah biji 100 biji ,berat awal(basah)nya adalah 38,81 gram selanjutnya berat kering setelah dioven adalah 36,72 gram.Jadi dengan rumus yang sama untuk mencari kadar air,diperoleh kadar air 5,39 %. Untuk data biji yang sudah di priming pada data kelas P.Bio sub,dengan jumlah biji 50 biji diperoleh berat basahnya adalah 20,285 gram dan berat kering setelah dioven adalah 17,44 gram,untuk mencari kadar air dengan rumus yang sama dengan rumus di atas didapatkan kadar air 14,025 %.Untuk data kelas Bio swa diperoleh data untuk 100 biji yang dipriming ,berat awal adalah 20,55 gram dan berat biji yang sudah dioven (kering) adalah 17,85 gram.Untuk penghitungan kadar airnya diperoleh hasil 13,14%. Selanjutnya data biji setelah dikecambahkan untuk data dari kelas P.Bio sub dengan jumlah biji 100 biji, diperoleh berat basahnya adalah 43,14gram dan berat kering setelah dioven adalah 41,74gram,untuk mencari kadar air dengan rumus yang sama dengan rumus di atas didapatkan kadar air 3,25% Untuk data kelas Bio swa diperoleh data untuk 100 biji yang dipriming ,berat awal adalah 20,55 gram dan berat biji yang sudah dioven (kering) adalah 17,85 gram.Untuk penghitungan kadar airnya diperoleh hasil 13,13%. Unntuk daya perkecambahan dapat dihitung dengan rumus: Daya kecambah =
ℎ ℎ ℎ ℎ
× 100% 100%
Berdasarkan data di atas maka dapat diketahui daya perkecambahannya. Pada kelas p.bio sub banyaknya benih yang berkecambah ada 15 selama lima hari. Hari pertama 1 berkecambah, hari kedua ada 2 yang berkecambah, hari ketiga ada 5 yang berkecambah, pada hari keempat ada 4 yang berkecambah , dan hari kelima ada 3 yang berkecambah. Maka dari itu daya perkecambahannya adalah: 2543
× 100% 100% = 0,15 %
Selain daya daya perkecambahan , dapat dapat pula diketahui dari dari data di atas perkecambahan maksimum
bahwa
pada hari ke 3. Setelah hari ketiga tingkat perkecambahan
menurun lagi dan akhirnya mengalami pembusukan . Pembusukan terjadi karena keadaan lingkungan yang terlalu lembab. Sedangkan untuk daya perkecambahan dari data kelas biologi swadana, banyaknya benih yang berkecambah selama 5 hari pengamatan adalah nol(0). Artinya , benih kacang tanah tidak ada yang berkecambah selama lima hari pengamatan tersebut. Bila dihitung daya perkecambahannya, hasilnya adalah: Daya kecambah :
× 100% 100% = 0%
Sedangkan untuk mengetahui pada hari keberapa benih kacang btanah optimum mengalami perkecambahan pada data ini tidak bisa dilakukan . Hal ini karena datanya kosong, benih padi tidak ada yanng berkecambah berkecambah satu pun. Berdasarkan dua data ini dapat dibandingakan bahwa pada data p.bio sub dapat mengalami perkecambahan setelah biji dipriming menggunakan larutan NaCl, sedangkan pada data bio swa tidak dapat mengalami perkecambahan. Pada percobaan p.bio sub terjadi demikian karena kondisinya yang diperlukan untuk menghilangkan dormansi ini berjalan, embrio akan mulai membuat giberelin dan sitokinin, yang diperlukan untuk mengungguli efek kerja penghambat pertumbuhan ( growth inhibitor i nhibitor ) sehingga pertumbuhan dapat dimulai. Jika pada saat tersebut, biji diberi air maka akan berkecambah. Lain halnya dengan percobaan pada kelas bio swa, kondisi yang diperlukan untuk menghilangkan dormansi biji tidak berjalan, embrio belum mulai membuat giberrelinn dan dan sitokinin sehingga sehingga pertumbuhan belum bisa dimulai.
F. KESIMPULAN
>Apabila kondisi yang diperlukan untuk menghilangkan dormansi ini berjalan, embrio akan mulai membuat giberelin dan sitokinin, yang diperlukan untuk mengungguli efek kerja penghambat pertumbuhan ( growth inhibitor i nhibitor ) sehingga pertumbuhan dapat dimulai. Jika pada saat tersebut, biji diberi air maka akan berkecambah. Sebaliknya, jika kondisi yang diperlukan untuk menghilangkan dormansi tidak berjalan , embrio tidak/ belum memulai membuat giberelinn dan sitokinin maka perrtumbuhan belum bisa dimulai. >Jadi priming merupakan perlakuan dimana benih disetimbangkan dengan potensial air yang memungkinkan proses penyerapan air secara lambat atau terkendali ,tetapi tetap menahan permunculan radikel,atau memperlakukan benih dalam suatu larutan osmotikum untuk meningkatkan laju perkecambahan dan keserempakan tumbuh. G.SARAN
>Untuk penyediaan biji kacang tanah sebaiknya dipilih yang mempunyai kualitas yang baik semua. >Pada saat penimbangan harus diperhatikan secara cermat besaran pada timbangan agar mendapatkan hasil yang akurat. >Pada saat penutupan setelah perlakuan dengan larutan NaCl,harus ditutup dengan rapat agar tidak terkontaminasi zat-zat lain
H.DAFTAR PUSTAKA
Campbell, Reece & Mitchell. 2003. Biologi 2003. Biologi Edisi Kelima- Jilid 2. 2. Jakarta: Erlangga Dwijoseputro, D. 1983. Pengantar Fisiologi Tumbuhan Tumbuhan.. Jakarta: Gramedia Kimball, B. A.. l983. Biology.Jakarta Biology.Jakarta :Erlangga Salisbury, B. Frank & Ross, W. Cleon. 1995. Fisiologi 1995. Fisiologi Tumbuhan. Tumbuhan. Bandung: ITB. Sasmitamihardja, Dpardjat. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Tumbuhan. Bandung: P2TA Dikjend Tinggi Depdikbud. Suyitno. 2011. Petunjuk 2011. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan .Jogjakarta: .Jogjakarta: FMIPA UNY
