Laporan Imbibisi Benih ACARA I IMBIBISI BENIH ABSTRAKSI Praktikum Fisiologi Benih acara I yaitu Imbibisi Benih dilaksanakan pada hari Senin, tanggal 4 Oktober 2010 di Laboratorium Teknologi Benih, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Alat yang digunakan dalam acara ini adalah petridish, timbangan elektrik, pisau, dan akat tulis. Bahan yang dibutuhkan adalah aquades, kertas saring, benih kacang tanah (Ar achis hypogeae hypogeae ), ), benih kedelai (Glycine max ), ), benih jagung (Z ea mays ), ), dan benih padi (Or yza yza sativa). Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui peran air dalam perkecambahan benih dan untuk mengetahui kebutuhan air suatu benih untuk perkecambahan. Parameter yang digunakan adalah berat benih setelah direndam dalam air selama 15 menit, 30 menit, 45 menit, dan 60 menit untuk mengetahui laju imbibisi pada biji. Data yang diambil adalah indeks vigoe, gaya berkecambah dan tinggi tanaman. Analisis data yang digunakan adalah pengujian dengan metode completely r andom design design (CRD).
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Benih atau biji merupakan hasil dari fase generatif tanaman yang dapat digunakan
sebagai bahan tanam untuk generasi berikutnya. Untuk mendapatkan tanaman dewasa yang sempurna, benih tersebut harus melalui proses perkecambahan. Perkecambahan adalah muncul dan berkembangnya struktur terpenting dari embrio serta menunjukkan kemampuan untuk berkembang menjadi tanaman normal pada keadaan alam yang menguntungkan. Proses perkecambahan benih dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor lingkungan. Faktor genetik yang berpengaruh adalah susunan kimiawi benih, kadar air benih, kegiatan enzim dalam benih serta legiatan fisik dan biokimiawi dari kulit benih. Sedangkan faktor lingkungan yang sangat berpengaruh adalah air, cahaya, gas, suhu, dan oksigen. Air merupakan faktor yang sangat berperan dalam perkecambahan benih. Dua faktor penting yang mempengaruhi penyerapan air oleh benih adalah kulit pelindung biji dan jumlah air yang tersedia pada medium disekitarnya. Banyaknya air yang diperlukan bervariasi tergantung pada jenis benih. Tetapi umumnya tidak melampaui dua atau tiga kali dari berat keringnya.
B. Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah :
1. Untuk mengetahui peran air terhadap perkecambahan benih. 2. Untuk mengetahui laju imbibisi beberapa jenis benih.
II. TINJAUAN PUSTAKA Perkecambahan merupakan pemulaan kembali pertumbuhan embrio di dalam biji.
Yang diperlukan adalah suhu yang cocok, banyaknya air yang memadai, dan persediaan ongkos yang cukup bagi satu spesies mungkin tidak demikian bagi yang lain, namun untuk setiap spesies harus dipenuhi tiga kondisi. Periode dormansi juga merupakan persyaratan bagi perkecambahan banyak biji terbuka cahaya untuk waktu yang sesuai juga merupakan persyaratan bagi perkecambahan untuk beberapa kasus. Ada biji yang hanya akan berkecambah setelah lama terkena cahaya matahari. Sebaliknya perkecambahan biji tumbuhan gurun pasir tertentu justeru terhalang kalau terkena cahaya terlalu lama ( Kimball, 1992). Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar niji, baik tanah, udara maupun media tanam lainnya. Perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran bji yang disebut tahap imbibisi. Biji menyerap air dari lingkungan sekitarnya, baik dari tanah maupun udara dan biji akan melunak. Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal. Fitohormon asam absisat menurun kadarnya, sementara giberelin meningkat. Diketahui pula bahwa dalam proses perkecambahan yang normal sekelompol faktor transkripsi yang mengatur auksin direndam oleh mRNA. Perubahan pengendalian ini merangsang pembelahan sel di bagian yang aktif melakukan mitosis, seperti di ujung radikula. Akibatnya ukuran radikula semakin besar dan kulit atau cangkang biji terdesak dari dalam, yang pada akhirnya pecah (Anonim, 2007). Salah satu perilaku pertumbuhan dan perkembangan jenis ini adalah proses perkecambahan biji serta pertumbuhan semai setelah perkecambahan tersebut. Perkecambahan adalah proses terbentuknya kecambah (planula). Kecambah sendiri didefinisikan sebagai tumbuhan kecil yang baru muncul dari biji dan hidupnya masih tergantung pada persediaan makanan yang terdapat dalam biji. Kecambah tersebut akan berkembang menjadi semai/ anakan/ seedling, yang pada tahap selanjutnya akan tumbuh menjadi tumbuhan yang dewasa (Mudiana, 2007). Ada beberapa faktor yang mempengaruhi perkecambahan benih antara lain: tingkat kematangan benih, ketidaksempurnaan embrio, daya tembus air dan oksigen terhadap kulit biji. Di samping faktor internal, faktor eksternal seperti suhu, air, dan oksigen maupun cahaya juga mempengaruhi perkecambahan biji. Perkecambahan tidak dapat terjadi jika benih tidak dapat menyerap air dari lingkungan (Ardian, 2008).
Air merupakan syarat esensial untuk perkecambahan. Jumlah air yang dibutuhkan bervariasi tergantung pada spesies yang ada. Misalnya seledri memerlukan kandungan air tanah tan ah dekat kapasitas lapang, sedangkan tomat akan berkecambah dengan kandungan air tanah di atas titik layu permanen. Untuk kebanyakan benih, kondisi lewat basah sangat merugikan, karena menghambat aerasi dan merangsang kondisi favortabel untuk perkembangan penyakit (Harjadi, 2002). Perkembangan sangat sensitive terhadap banjir. Variabilitas dalam kemampuan untuk tumbuh di bawah air dan di perpanjangan koleoptil bawah anoxia telah diamati di gabah. Hal ini terkait tingkat fermentasi alcohol dan peningkatan aktivitas enzim pengurai pati. Selama perkembangan vegetative, padi dapat beradaptasi untuk menyelesaikan penyelaman melalui proses penyediaan energi yang diperlukan untuk metabolisme dan meminimalkan kerugian. Dalam banjir jangka pendek, pertumbuhan ekstensi merugikan karena mempercepat deplesi energy dan meningkatkan kematian. Tinggi tanaman juga cenderung mengajukan ketika tingkat air berkurang sehingga mengakibatkan kehilangan hasil tambahan dan kualitas gabah (Lafitte dan Bennett, 2004). III. METODOLOGI Praktikum fisiologi biji acara I yaitu imbibisi benih dilaksankan pada hari Senin, 4
Oktober 2010 di Laboratorium Teknologi Benih, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Alat yang digunakan dalam acara ini adalah petridish, timbangan elektrik, pisau, penggaris dan alat tulis. Bahan yang dibutuhkan adalah kertas saring, kertas tisu, benih kacang tanah( Arachis Arachis hypogeae), hypogeae), benih kedelai (Glycine (Glycine max), max), benih jagung ( Zea Zea mays), mays), dan aquades. Pertama-tama benih sebanyak 25 bji x 4 ulangan diambil untuk tiap-tiap komoditas kemudian ditimbang benih dan diukur kadar airnya. Benih dilukai dan direndam dalam petridish (agar benig berimbibisi). Setiap 15 menit benih sebanyak 5 diambil untuk ditimbang (sebelum ditimbang dikerinkan dulu dengan kertas tisu). Penimbangan dilakukan pada benih yang telah diimbibidikan selama 45 menit. Selama masa pengimbibisian, benih sebanyak 25 biji x 4 ulangan diambil untuk tiap-tiap komoditas dan dikecambahkan dalam petridish. Indeks vigor benih diamati setiap hari selama 7 hari. Gaya berkecambah juga diamati dan tinggi tanamn diukur pada 7 hst. Grafik laju imbibisi dibuat berdasarkan perubahan berat benih setelah
diimbibidikan. Histogram gaya berkecambah dan tanaman serta grafik IV dibuat berdasarkan jumlah benih yang berkecambah.
IV.
PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan Gaya Berkecambah Jagung
kacang tanah
kedelai
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
96%
88%
88%
92%
96%
92%
100%
100%
88%
88%
92%
100%
Indeks Vigor
Jagung
kacang tanah
kedelai
hari ke-
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
8
7,33
7,33
7,67
8
5,67
8,33
8,33
7,33
7,33
7,33
8,33
4
6
5,5
5,5
5,75
6
5,75
6,25
6,25
5,5
5,5
5,75
6,25
5
4,8
4,4
4,4
4,4
4,8
4,6
5
5
4,4
4,4
4,4
5
6
4
3,67
3,67
3,83
4
3,83
4,17
4,17
3,67
3,67
3,83
4,17
7
3,43
3,14
3,14
3,29
3,43
3,29
3,57
3,57
3,14
3,14
3,29
3,57
Laju Imbibisi
15
30
45
kacang tanah
0.15
0.18
0.19
jagung
0.08
0.31
0.5
kedelai
0.4
0.7
1.11
B. Pembahasan Imbibisi berfungsi sebagai laju perkecambahan pada benih. Jika benih tidak dapat melakukan imbibisi maka laju perkecambahan benih akan terhambat. Salah satu faktor yang dapat mempercepat laju perkecambahan benih adalah terjadinya imbibisi pada benih, karena dengan adanya imbibisi laju metabolisme pada benih akan berjalan dengan lancar. Biji yang kering atau biji yang mati masih dapat melakukan imbibisi namun tidak dapat memperlancar laju metabolisme pada benih, sehingga biji hanya akan menggelembung. Air sangat berperan dalam perkecambahan benih karena air berfungsi untuk melunakkan kulit biji yang kemudian memudahkan air untuk masuk ke dalam biji. Masuknya air ke dalam
biji terjadi secara imbibisi. Air yang masuk kedalam biji akan mengaktifkan enzim-enzim yang ada di dalam biji, yang sangat membantu dalam proses pembentukan energi yang ditransfer ke bagian embrionic axis, untuk membantu proses terjadinya perkecambahan biji. Imbibisi air menyebabkan embrio di bawah kulit benih akan memproduksi sejumlah kecil hormon (giberelin). Penyerapan air juga membuat jaringan dalam benih akan terhidrasi membentuk enzim (termasuk di dalamnya adalah hormon sitokinin dan auksin). Udara (oksigen sangat diperlukan makhluk hidup untuk bernapas, begitu juga biji. Tanpa adanya udara, maka biji tidak mampu melakukan respirasi dan menghasilkan energi untuk proses perkecambahannya. Sehingga, untuk mendukung terjadinya perkecambahan, benih perlu ruang udara yang cukup pada saat dikecambahkan. Cahaya juga merupakan faktor yang penting bagi perkecambahan biji karena dengan adanya cahaya, enzim-enzim tertentu yang berguna bagi perkecambahan biji akan aktif, sehingga semakin mendukung terjadinya perkecambahan. Faktor dari dalam biji itu sendiri juga mempengaruhi terjadinya perkecambahan biji. Keras atau lunaknya kulit bijisangat mempengaruhi kemampuan biji dalam menyerap air. Sehingga pada beberapa jenis biji yang memiliki kulit biji yang sangat keras, agar bijinya dapat menyerap air, maka perlu perlakuan tertentu (memecah dengan palu, perendaman pada larutan asam, dll). Selain itu, apabila biji tersebut memiliki embrio yang sempurna dan telah matang, maka apabila biji diletakkan pada kondisi lingkungan yang sesuai untuk perkecambahan, maka biji tersebut akan berkecambah. Tetapi apabila biji tersebut mengalami dormansi, atau embrionya belum masak, maka kemungkinan biji tersebut akan sulit untuk berkecambah, walaupun kondisi lingkungan sekitar biji tersebut sangat mendukung untuk terjadinya perkecambahan. Pada percobaan ini dilakukan pelukaan benih. Pelukaan benih bertujuan untuk mempercepat air untuk masuk ke dalam benih. Peristiwa inilah yang dimaksud dengan imbibisi. Cara kerja imbibisi yaitu air yang ada pada lingkungan akan masuk kedalam benih melalui kullit biji yaitu melalui membran permiabel. Setelah air masuk kedalam benih air tersebut akan mengaktifkan enzim-enzim agar laju metabolisme dalam benih dapat berjalan lancar. Setelah metabolisme dalam biji aktif maka proses perkecambahan pun akan terjadi. Begitu juga perendaman yang dilakukan dalam percobaan ini. Perendaman dilakukan bertujuan untuk mengetahui proses masuknya air ke dalam benih. Perendaman untuk mengetahui laju imbibisi dari benih.
Kedelai memiliki laju imbibisi pada menit 15 adalah 0.4, menit ke-30 adalah 0.7 dan pada menit ke-45 adalah 1,11. Laju imbibisi paling rendah terdapat pada benih kacang tanah yaitu pada menit 15 laju imbibisinya 0.15, menit ke-30 laju imbibisinya 0.18 dan menit ke-45 laju imbibisinya 0.19. sedangkan laju imbibisi untuk jagung adalah peda menit ke-15 ialah 0.4, pada menit ke-30 laju imbibisinya adalah 0.31 0.3 1 dan pada pad a menit ke-45 laku imbibisnya adalah 0.5. Besarnya laju imbibisi pada acara ini lebih tergantung pada faktor internal dari biji tersebut. Kandungan air pada biji lebih berpengaruh karena adanya air pada benih dapat merangsang penyerapan air oleh benih dari lingkungan. Laju imbibisi pada benih kacang tanah lebih rendah dapat disebabkan oleh keadaan benih pada saat direndam sudah terlaku kering sehingga penyerapan air menjadi lambat. Sedangkan pada benih kedelai, k edelai, laju imbibisi lebih tinggi karena kandungan air dalam biji kedelai sudah memadai dan dapat menarik air dari luar biji. Indeks vigor tertinggi terdapat pada kacang tanah. Indeks vigor terendah terdapat pada benih jagung. Namun pada grafik menunjukkan indeks vigor yang hampir sama pada ketiga benih tanaman. Tinggi rendahnya indeks vigor mempengaruhi keserempakan benih untuk berkecambah. Semakin besar indeks vigornya maka kemampuan benih untuk berkecambah secara serempak lebih baik. Indeka vigor yang rendah akan membuat petani untuk melakukan penyulaman. Indeks vigor yang rendah juga dapat menurunkan produksi tanaman. Pada masa pemanenan, tanaman yang indeks vigornya rendah akan mempersulit pemanenan karena keadaan tanaman yang tumbuh tidak seragam (tidak serempak). Indeks vigor benih sangat dengaruhi oleh masak fisiologis dari sutu benih. Gaya berkecambah tertinggi terdapat pada tanaman kacang tanah yaitu 97%, gaya berkecambah paling rendah adalah tanaman jagung dengan gaya berkecambah 91%, sedangkan untuk tanaman kedelai gaya berkecambahnya 92%. Gaya berkecambah benih menunjukkan kemampuan benih untuk dapat berkecambah. Semakin besar daya kecambah benih maka kemampuan untuk berkecambah juga semakin besar. Adanya gaya berkecambah dapat digunakan dalam menghitung kebutuhan benih dalam suatu lahan. Tanaman kacang mempunyai gaya berkecambah bagus yaitu 97%. Tanaman yang mempunyai tinggi tanaman yang paling besar adalah kacang tanah sedangkan tinggi tanaman yang paling rendah adalah kedelai. Tinggi tanaman sangat erat hubungannya dengan indeks vigor dan gaya berkecambah. Pertumbuhan dan perkembangan
tanaman dipengaruhi oleh dua faktor yaitu faktor lingkungan dan faktor genetik. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang tanah baik karena kedua faktor tersebut mendukung. Analisis data gaya berkecambah Anova: Single Factor SUMMARY Groups
Count
Sum
Average
Variance
Column 1 Column 2 Column 3
3 3 3
2.8 2.68 2.8
0.93 0.89 0.93
0.002 5E-04 0.004
Column 4
3
2.92
0.97
0.002
ANOVA Source of Variation
SS
Between Groups Within Groups
0.01 0.02
Total
df 3 8
MS
F 0 0
P-value 1.5
0.286889
F crit 4.07
0.03 11 Table anova menunjukkan nilai F hitung lebih kecil daripada nilai F table sehingga dapat
disimpulkan bahwa perlakuan yang diberikan tidak memberikan hasil yang beda nyata. Ketiga jenis tanaman tidak memberikan beda nyata dalam gaya berkecambah. Analisis Data Indeks Vigor Anova: Single Factor SUMMARY Groups
Count
Column 1 Column 2 Column 3 Column 4 Column 5 Column 6 Column 7
4 4 4 4 4 4 4
Sum 1 2 25.74 21.5 18.9 17.47 17.01
Average 0.25 0.5 6.44 5.38 4.73 4.37 4.25
Variance 0.25 1 5.244 0.867 0.058 1.212 3.364
ANOVA Source of Variation
SS
df
MS
F
P-value
F
crit Between Groups Within Groups Total
137 36
6 21
22.8 1.71
13.32
3.279E-06
2.57
173 27 Table anova di atas menunjukkan bahwa nilai F hitung lebih kecil daripada nilai F table
sehingga dapat disimpulkan bahwa perlakuan yang diberikan tidak memberikan hasil yang beda nyata. Ketiga jenis tanaman tidak memberikan beda nyata dalam indeks vigor. Semua perlakuan memberikan hasil yang seragam. Analisis CRD
jagung kacang tanah kedelai
1 73.74 73.74 61.64
gaya berkecambah 2 3 61.64 61.64 66.93 90 61.64 66.93
4 66.93 90 90
FK 62327,58 JKT 1484,43 JKP 426,55 JKS 1057.88 KT perlakuan 213,27 KT sesatan 117,54 F hit 1,81 F tabel 5,26 F hit < F tabel Dari analisis data yang dilakukan, didapatkan hasil bahwa F hitung lebih kecil daripada F table sehingga dapat disimpulkan bahwa perlakuan tidak memberikan hasil yang beda nyata. Ketiga jenis tanaman tidak memberikan hasil yang beda nyata.
V. KESIMPULAN Kesimpulan dari praktikum acara ini adalah:
1. Air sangat berperan dalam perkecambahan benih karena air dapat mengaktifkan enzimenzim pertumbuhan pada benih. 2. Air sangat membantu dalam proses pembentukan energi yang ditransfer ke bagian embrionik axis, untuk membantu proses terjadinya perkecambahan biji.
3. Laju imbibisi terbesar ada pada benih kedelai yaitu 1,11 pada perendaman selama 45 menit. Untuk kacang tanah sebesar 0,19 pada perendaman 45 menit dan jagung 0,5 pada perendaman selama 45 menit.
VI. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2007. Perkecambahan. . >. Diakses tanggal 15 Oktober 2010. Ardian. 2008. Effect of heating treatment and heating time on the germination of coffe (Coffe (Coffe arabica). arabica). Akta Agrosia 11: 25 – 33. 33. Harjadi, M. 2002. Pengantar Agronomi. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Kimball, J. W. 1992. Biology. Fifth Edition. Addison-Wesley Publishing Company, New York. Lafitte, H. and J. Bennett. 2004. Abiotic stress tolerance in rice for Asia: progree and the future. Symposia 3: 6 – 17. 17. Mudiana, D. 2007. Germination of Syzygium cumini (L) skeells. (L) skeells. Biodiversitas 8: 39 – 47. 47.
LAMPIRAN
jagung
hari ke-
kacang tanah
kedelai
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
24
22
22
23
24
17
25
25
22
22
22
4
24
22
22
23
24
23
25
25
22
22
23
5
24
22
22
23
24
23
25
25
22
22
23
6
24
22
22
23
24
23
25
25
22
22
23
7
24
22
22
23
24
23
25
25
22
22
23
Berat awal per 3 biji
15'
30'
45'
2.8
1.01
1.22
1.4
2.2
1.02
1.24
1.54
6.2
2.37
2.43
2.47
Tinggi Tanaman
Jagung
Kedelai
Kacang Ta
I
II
III
IV
I
II
III
IV
I
II
1
4.5
5
2
2.5
4
6
1.5
3
8.9
4
2
4
2
1.5
2
3
4
1
4
6
2
3
5
2.5
2
2.5
3
2.5
1
5
8.3
4.3
4
7.5
1
3
3
2.5
2
1.5
4
8.5
4.3
5
5
2.5
0.5
2.5
2.5
15
2
4
3.3
3
6
3.5
0
1
1.5
1
2.5
1
3
5
1.5
7
3.5
1
0
3
1
3.5
1.5
13
2
3.2
8
5.5
0
2.5
3.5
3
1
1
6
2
6.3
9
4
2
2.5
4.5
2
1
4
4
4
6
10
3
0.5
3
3.5
2
3
1.5
2
7.2
6
11
4
3.5
1.5
3
4
3
2
2
10.5
4.5
12
8.5
3
1
1
5
1.5
1.5
4
6
3.1
13
1
3
1
1
2
2
1.5
1
1.5
2
14
4.5
3
1
3
1
1.5
1
1.5
7.5
2.5
15
4
3.5
1.5
2
1
1
0.5
3
1.5
3.9
16
3
1.5
2
2
1.5
2
1
7.5
7
2
17
6
3.5
0.5
4
1
2.5
1.5
1.5
4
1
18
6.5
3
2
0
1
3.5
1
3
8.5
2.5
19
5
1.5
2.5
3.5
1
1
0.5
2
7.5
1.5
20
0
3
0
3.5
3.5
1.5
1
1.5
4
2
21
4.5
3
0
4.5
1.5
1
1
6.5
3
2
22
5
1.5
1
3
1
2
1
5.5
1.5
2
23
6
1.5
2
1
0
0
1.5
3.5
1.5
2.5
24
4
0
2
1
0
0
0
0.5
4
0
25
0
0
2
0
0
0
0
2
0
0
rata
4.3
2.04
1.52
2.44
1.9
2.52
1.24
3.7
4.928
2.884
5
