Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan Dormansi

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN DORMANSI RIZKY YANUARISTA (1509100027) KELOMPOK 7 JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011

Abstrak Dormansi adalah peristiwa dimana benih atau biji mengalami masa istirahat (dorman). Praktikum dormansi bertujuan untuk mematahkan dormansi biji berkulit keras dengan perlakuan fisik dan kimia. Praktikum menggunakan biji sirsak (Annona muricata) sebanyak 25 biji dan dibagi menjadi 5 kelompok, masing-masing 5 biji. Kelompok 1, 5 biji nangka dihilangkan kulit bijinya dengan diamplas, untuk kelompok 2, 3 dan 4 masing-masing biji nangka direndam dalam H2SO4 selama 5 menit (kelompok 2), 10 menit (kelompok 3 ) dan 15 menit (kelompok 4) dan kelompok 5, biji nangka direndam dalam akuadest selama 15 menit. Biji nangka ditanam dalam media tanam berupa tanah dan pasir dengan perbandingan 1:1. Kemudian pertumbuhan biji diamati perkecambahannya serta diukur panjang radikula selama 14 hari. Hasil praktikum menunjukkan bahwa biji sirsak yang ditanam tidak mengalami perkecambahan. Kata kunci : Dormansi, biji, Annona muricata. Abstract Dormancy is the case that the seed or seed experienced a period of rest (inactive). Practicum aims to break the latency, the latency of seeds, hard skin with physical and chemical treatment. The use of soursop seeds (Annona muricata) by up to 25 grains and is divided into five groups, each with 5 seeds. Group 1, 5 seed of soursop seeds removes the skin with sand, for grous 2, 3 and 4, each seeds soaked in H2SO4 (Group 2), 5 minutes to 10 minutes (Group 3) and 15 minutes (Group 4) and group 5, the soursop seeds soaked akuadest for 15 minutes. Soursop seed planted in soil growing media and sand with a ratio of 1:1. Then the observed germination and seedling growth radicle length was measured for 14 days. Practicum results showed that the soursop seed germination have not planted. Keywords : Dormancy, seed, Annona muricata.

PENDAHULUAN Kemampuan benih untuk menunda perkecambahan sampai waktu dan tempat yang tepat adalah mekanisme pertahanan hidup yang penting dalam tanaman. Dormansi benih diturunkan secara genetik, dan merupakan cara tanaman agar dapat bertahan hidup dan beradaptasi dengan lingkungannya. Intensitas dormansi dipengaruhi oleh lingkungan selama perkembangan benih. Lamanya (persistensi) dormansi dan mekanisme dormansi berbeda antar spesies, dan antar varietas. Dormansi pada spesies tertentu mengakibatkan benih tidak berkecambah di dalam tanah selama beberapa tahun. Hal ini menjelaskan keberadaan tanaman yang tidak diinginkan (gulma) di lahan pertanian yang ditanami secara rutin (Cahyono, 2001). Dormansi didefinisikan sebagai status di mana benih tidak berkecambah walaupun pada kondisi lingkungan yang ideal untuk perkecambahan. Beberapa mekanisme dormansi terjadi pada benih baik fisik maupun fisiologi, termasuk dormansi primer dan sekunder (Cahyono, 2001). DORMANSI PADA RUMPUT Dalam produksi benih, kesiapan untuk berkecambah benih untuk perbanyakan sangat diperlukan. Dormansi biji adalah fenomena alam untuk kelangsungan hidup di ekosistem rumput yang terganggu. Tidak seperti padang rumput alami, sistem modern sering ditanam sebagai bagian dari sistem rotasi tanam. Dormansi benih pada rumput hijau mencegah suksesi pembentukan padang rumput baru. Dormansi dalam satu campuran spesies rumput di padang rumput dapat menyebabkan penghapusan spesies selama tahap pembentukan. Oleh karena itu diperlukan untuk meningkatkan perkecambahan benih untuk memecahkan dormansi yang baru dipanen. Benih mungkin memerlukan berbagai jenis pengobatan berbeda untuk memecahkan dormansi benih berkecambah benih yang

mudah di musim mendatang. Benih melanggar dormansi pengobatan dapat diberikan pada benih berdasarkan jenis dan lokasi dormansi benih (Shanmugavalli, -). Biji Biji dibentuk dengan adanya perkembangan bakal biji. Biji masak terdiri dari 3 bagian yaitu embrio, endosperm (hasil pembuahan ganda), dan kulit biji yang dibentuk oleh dinding bakal biji termasuk kedua integumennya. Embrio adalah sporofit muda yang tidak segera melanjutkan pertumbuhannya, melainkan memasuki masa dorman. Saat itu biasanya embrio tahan stres. Embrio senantiasa diiringi cadangan makanan baik organik maupun anorganik yang berada disekeliling embrio atau di dalam jaringannya sendiri. Kulit biji atau testa bersifat tahan atau kadang-kadang memiliki permukaan yang memudahkan penyebarannya oleh angin. Biji mampu bertahan pada lingkungan yang keras. Cadangan makanan dalam biji menunjang sporofit muda yang muncul dari biji yang berkecambah sampai mampu berfotosintesis. Sebab itu, penyimpanan cadangan makanan merupakan salah satuu fungsi utama biji. Penyimpanan makanan terutama dilakukan di luar embrio, yakni dalam endosperm atau perisperm. Endosperm dibentuk oleh hasil pembelahan penyatuan inti sel jantan dengan inti sel sentral. Perisperm merupakan jaringan nuselus yang menyimpan cadangan makanan. Namun, dibanyak tumbuhan dikotil, kredua jenis jaringan tersebut hidup singkat saja dan amkana diserap oleh embrio yang sedang berkembang sebelumbiji memasuki masa istirahat. Dalam hal itu, makanan disimpan dalam tubuh embrio, yakni dalam keping bijinya (Hidayat, 1995).

(b) faktor internal, seperti kulit biji, kematangan embrio, adanya inhibitor, dan rendahnya zat perangsang tumbuh; (c) faktor waktu, yaitu waktu setelah pematangan, hilangnya inhibitor, dan sintesis zat perangsang tumbuh. (Salisbury, 1985).

Gambar 1. Struktur Biji Dormansi merupakan kondisi fisik dan fisiologis pada biji yang mencegah perkecambahan pada waktu yang tidak tepat atau tidak sesuai. Dormansi membantu biji mempertahankan diri terhadap kondisi yang tidak sesuai seperti kondisi lingkungan yang panas, dingin, kekeringan dan lain-lain. Sehingga dapat dikatakan bahwa dormansi merupakan mekanisme biologis untuk menjamin perkecambahan biji berlangsung pada kondisi dan waktu yang tepat untuk mendukung pertumbuhan yang tepat. Dormansi bisa diakibatkan karena ketidakmampuan sumbu embrio untuk mengatasi hambatan (Suyitno, 2007). 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 (Salisbury, 1985). Faktor-faktor yang menyebabkan dormansi pada biji dapat dikelompokkan dalam: (a) faktor lingkungan eksternal, seperti cahaya, temperatur, dan air;

Dormansi pada biji dapat dipatahkan dengan perlakuan mekanis, cahaya, temperatur, dan bahan kimia. Proses perkecambahan dalam biji dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu proses perkecambahan fisiologis dan proses perkecambahan morfologis. Sedangkan dormansi yang terjadi pada tunas-tunas lateral merupakan pengaruh korelatif dimana ujung batang akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan bagian tumbuhan lainnya yang dikenal dengan dominansi apikal. Derajat dominansi apikal ditentukan oleh umur fisiologis tumbuhan tersebut (Dwidjosepoetro, 1983). Fase-fase yang terjadi dalam dormansi biji menurut Abidin (1987) adalah : 1. Fase induksi ditandai dengan terjadinya penurunan jumlah hormon 2. Fase tertundanya metabolisme 3. Fase bertahanya embrio untuk berkecambah karena faktor lingkungan yang tidak menguntungkan 4. Perkecambahan, ditandai oleh meningkatnya hormon dan aktifitas enzim. Menurut Muhammad Salim Saleh (2004), pada dasarnya dormansi dapat diperpendek dengan berbagai perlakuan sebelum dikecambahkan, baik secara fisik, kimia dan biologi. Benih yang cepat berkecambah berarti memiliki kesempatan tumbuh axis embrio lebih panjang sehingga memungkinkan terjadi pembekakan pada bagian ujungnya sebagai tempat pertumbuhan akar dan plumula sehingga akar menjadi lebih panjang.

Dormansi Primer Dormansi primer merupakan bentuk dormansi yang paling umum dan terdiri atas dua macam yaitu dormansi eksogen dan dormansi endogen. Dormansi eksogen adalah kondisi dimana persyaratan penting untuk perkecambahan (air, cahaya, suhu) tidak tersedia bagi benih sehingga gagal berkecambah. Tipe dormansi ini biasanya berkaitan dengan sifat fisik kulit benih (seed coat). Tetapi kondisi cahaya ideal dan stimulus lingkungan lainnya untuk perkecambahan mungkin tidak tersedia (Soejadi, 2002). Faktor-faktor penyebab dormansi eksogen adalah air, gas, dan hambatan mekanis. Benih yang impermeabel terhadap air dikenal sebagai benih keras (hard seed). Metode pematahan dormansi eksogen yaitu: (1) Skarifikasi mekanis untuk menipiskan testa, pemanasan, pendinginan (chilling), perendaman dalam air mendidih, pergantian suhu drastis; (2) Skarifikasi kimia untuk mendegradasi testa, yaitu asam sulfat. (Soejadi, 2002). Untuk testa yang mengandung senyawa tak larut air yang menghalangi masuknya air ke benih, maka pelarut organik seperti alkohol dan aseton dapat digunakan untuk melarutkan dan memindahkan 2 senyawa tersebut sehingga benih dapat berkecambah. Dormansi endogen dapat dipatahkan dengan perubahan fisiologis seperti pemasakan embrio rudimenter, respon terhadap zat pengatur tumbuh, perubahan suhu, ekspos ke cahaya (Soejadi, 2002). Mekanisme dormansi dapat dibedakan pada dua lokasi berbeda yaitu penutup embrio (embryo coverings) dan embrio (Tabel 1). Tabel 1. Mekanisme utama dormansi benih (Bradbeer, 1989) __________________________________ A. Dormansi yang disebabkan penutup embrio (perikarp, testa, perisperma dan endosperma) 1. Pertukaran gas terhambat

2. Penyerapan air terhambat 3. Penghambatan mekanis 4. Inhibitor (water-soluble) di dalam penutup embrio 5.Kegagalan dalam memobilisasi cadangan makanan dari endosperma/perisperma B. Dormansi embrio 1. Embrio belum berkembang dan berdiferensiasi 2. Pemblokiran sintesa asam nukleat dan protein 3. Kegagalan dalam memobilisasi cadangan makanan dari embrio 4. Defisiensi zat pengatur tumbuh 5.Adanya inhibitor Benih keras (hard seeds) banyak dijumpai pada benih Leguminosae berukuran kecil. Benih keras gagal mengimbibisi air selama 2 atau 3 minggu, periode yang cukup untuk uji daya berkecambah. Pada benih keras tertentu sulit dibedakan apakah penghambatan penyerapan air ataukah penghambatan mekanis untuk berkembangnya embrio sebagai penyebab dormansi (Soejadi, 2002). Dormansi Sekunder Benih non dorman dapat mengalami kondisi yang menyebabkannya menjadi dorman. Penyebabnya kemungkinan benih terekspos kondisi yang ideal untuk terjadinya perkecambahan kecuali satu yang tidak terpenuhi. Dormansi sekunder dapat diinduksi oleh: (1) thermo(suhu), dikenal sebagai thermodormancy; (2) photo(cahaya), dikenal sebagai photodormancy; (3) skoto- (kegelapan), dikenal sebagai skotodormancy; meskipun penyebab lain seperti kelebihan air, bahan kimia, dan gas bisa juga terlibat. (Soejadi, 2002). Mekanisme dormansi sekunder diduga karena: (1) terkena hambatan pada titik-titik

krusial dalam sekuens metabolik menuju perkecambahan; (2) ketidak-seimbangan zat pemacu pertumbuhan versus zat penghambat pertumbuhan (Soejadi, 2002). Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio, karena kulit biji yang cukup kuat sehingga menghalangi pertumbuhan embrio. Pada tanaman pangan, dormansi sering dijumpai pada benih padi, sedangan pada sayuran dormansi sering dijumpai pada benih timun putih, pare dan semangka non biji. Dormansi diklasifikasikan menjadi bermacammacam kategori berdasarkan faktor penyebab, mekanisme dan bentuknya (Salisbury, 1885) yaitu : 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 1. mekanis : embrio tidak berkembang karena dibatasi secara fisik. 2. fisik: penyerapan air terganggu karena kulit biji yang impermeable. 3. kimia: bagian biji/buah mengandung zat kimia penghambat. (Salisbury, 1985). Mekanisme fisiologis merupakan dormansi yang disebabkan oleh terjadinya hambatan dalam proses fisiologis; terbagi menjadi (Salisbury, 1985): 1. photodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh keberadaan cahaya 2. immature embryo: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh kondisi embrio yang tidak/belum matang 3. thermodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh suhu (Salisbury, 1985).

c. Berdasarkan bentuk dormansi Kulit biji impermeabel terhadap air/O2 1. Bagian biji yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nucellus, pericarp, endocarp. 2. Impermeabilitas dapat disebabkan oleh deposisi bermacam-macam substansi (misalnya cutin, suberin, lignin) pada membran. 3. Kulit biji yang keras dapat disebabkan oleh pengaruh genetik maupun lingkungan. Pematahan dormansi kulit biji ini dapat dilakukan dengan skarifikasi mekanik. 4. Bagian biji yang mengatur masuknya air ke dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum, strophiole; adapun mekanisme higroskopiknya diatur oleh hilum. 5. 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. (Salisbury, 1985). Embrio belum masak (immature embryo) 1. Ketika terjadi abscission (gugurnya buah dari tangkainya), embrio masih belum menyelesaikan tahap perkembangannya. Misal: Gnetum gnemon (melinjo) 2. Embrio belum terdiferensiasi 3. Embrio secara morfologis sudah berkembang, namun masih butuh waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna. (Salisbury, 1985). 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 (Dwidjosepoetro, 1983). 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 (Salisbury, 1985). Ciri-ciri biji yang mempunyai dormansi ini adalah (Salisbury, 1985): 1. jika kulit dikupas, embrio tumbuh 2. embrio mengalami dormansi yang hanya dapat dipatahkan dengan suhu rendah 3. embrio tidak dorman pada suhu rendah, namun proses perkecambahan biji masih membutuhkan suhu yang lebih rendah lagi 4. perkecambahan terjadi tanpa pemberian suhu rendah, namun semai tumbuh kerdil 5. akar keluar pada musim semi, namun epicotyl baru keluar pada musim semi berikutnya (setelah melampaui satu musim dingin). (Salisbury, 1985). Biji bersifat light sensitive Cahaya mempengaruhi perkecambahan dengan tiga cara, yaitu dengan intensitas (kuantitas) cahaya, kualitas cahaya (panjang gelombang) dan fotoperiodisitas (panjang hari) (Salisbury, 1985). Dormansi karena zat penghambat 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 (Dwidjosepoetro, 1983). Teknik Pematahan Dormansi Biji 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 (Abdi, 2008). Skarifikasi merupakan salah satu upaya pretreatment atau perawatan awal pada benih, yang ditujukan untuk mematahkan dormansi, serta mempercepat terjadinya perkecambahan biji yang seragam. Upaya ini dapat berupa pemberian perlakuan secara fisis, mekanis, maupun chemis (Elisa, 2010). Perlakuan mekanis, diantaranya yaitu dengan Skarifikasi. Skarifikasi mencakup caracara seperti mengkikir/menggosok kulit biji dengan kertas amplas, melubangi kulit biji dengan pisau, memecah kulit biji maupun dengan perlakuan goncangan untuk benihbenih yang memiliki sumbat gabus. Tujuan dari perlakuan mekanis ini adalah untuk melemahkan kulit biji yang keras sehingga lebih permeabel terhadap air atau gas (Abdi, 2008).  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. 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).  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.

Gambar 1. Cara mematahkan dormansi dengan perendaman dalam air

Gambar 2. Cara memecahkan dormansi dengan direndam dalam HCl Perendaman dengan air panas merupakan salah satu cara memecahkan masa dormansi benih. HCL adalah salah satu bahan kimia yang dapat mengatasi masalah dormansi pada benih  Perlakuan dengan suhu. Cara yang sering dipakai adalah dengan memberi temperatur rendah pada keadaan lembab (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.  Perlakuan dengan 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. (Abdi, 2008) Perkecambahan Perkecambahan berarti permulaan munculnya pertumbuhan aktif yang menghasilkan pecahnya kulit biji dan munculnya semai. Perkecambahan meliputi peristiwa-peristiwa fisiologis dan morfologis berikut : 1. Imbibisi dan absorbsi air. 2. Hidrasi jaringan. 3. Absorbsi O2. 4. Pengaktifan enzim pencernaan. 5. Transpor molekul yang terhidrolisis ke sumbu embrio. 6. Peningkatan respirasi dan asimilasi. 7. Inisiasi pembelahan dan pembesaran sel. 8. Munculnya embrio. (Franklin, 1991) Perkecambahan dibagi menjadi dua macam berdasarkan letak kotiledonnya, yaitu: a. Perkecambahan epigeal Perkecambahan epigeal adalah perkecambahan yang menghasilkan kecambah dengan kotiledon terangkat ke atas permukaan tanah. Dalam proses perkecambahan, setelah radikel menembus kulit benih, hipokotil memanjang melengkung menembus ke atas permukaan tanah. Setelah hipokotil menembus permukaan tanah, kemudian hipokotil meluruskan diri dan dengan cara demikian kotiledon yang masih tertangkup tertarik ke atas permukaan tanah juga.

Gambar 1 : Perkecambahan Epigeal

Kulit benih akan tertinggal di permukaan tanah, dan selanjutnya kotiledon membuka dan daun pertama (plumula) muncul ke udara. Beberapa saat kemudian, kotiledon meluruh dan jatuh ke tanah. Beberapa contoh benih dengan perkecambahan epigeal adalah kedelai, kacang tanah, kacang hijau, dan lamtoro (Pramono, 2009).

dormansi biji berkulit keras dengan perlakuan fisik dan kimia.

b. Perkecambahan hipogeal Perkecambahan hipogeal adalah perecambahan yang menghasilkan kecambah dengan kotiledon tetap berada di bawah permukaan tanah. Dalam proses perkecambahan, plumula dan radikel masingmasing menembus kulit benih. Radikel menuju ke bawah dilinungi oleh koleoriza, dan plumula menuju ke atas dilindungi oleh koleoptil. Setelah kolepotil menembus permukaan tanah dari bawah mencapai udara, lalu membuka dan plumula terbebas dari lindungan koleoptil dan terus tumbuh dan berkembang, sedangkan koleotil sendiri berhenti tumbuh. Beberapa contoh benh dengan perkecambahan epigeal adalah padi, jagung, dan sorgum (Pramono, 2009).

METODOLOGI ALAT DAN BAHAN ALAT Alat-alat yang dipakai dalam praktikum dormansi biji adalah botol bekas air mineral ukuran 1,5 liter sebanyak 5 buah, kertas amplas, madia tanam berupa tanah dan pasir dengan perbandingan 1:1.

Gambar 2: Perkecambahan Hipogeal Rangkaian peristiwa selama proses perkecambahan berlangsung, yaitu: imbibisi, aktivasi Enzim, perombakan simpanan cadangan, inisiasi pertumbuhan embrio, pemunculan radikel, pemantapan kecambah (Pramono, 2009). Permasalahan pada praktikum dormansi adalah bagaimana mematahkan

Tujuan diadakannya percobaan ini adalah untuk mematahkan dormansi pada biji karena kulit biji yang keras, dengan perlakuan secara fisik yaitu dikikir dan kimia yaitu menggunakan larutan H2SO4.

BAHAN Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum tentang dormansi biji adalah biji sirsak (Annona muricata), akuades, H2SO4 pekat. Cara kerja Biji sirsak diambil sebanyak 25 biji dan dibagi menjadi 5 kelompok, masing-masing 5 biji. Kelompok 1 - Biji sirsak sebanyak 5 biji dihilangkan kulit bijinya pada bagian yang tidak ada lembaganya dengan cara diamplas/digerinda. Biji sirsak dicuci dengan akuadest, lalu dikecambahkan dalam botol aqua yang berisi media tanam. Kelompok 2, 3 dan 4 - Biji sirsak sebanyak 5 biji untuk masingmasing kelompok, kemudian biji sirsak bagian biji terendam, perendaman selama 5 menit (untuk kelompok 2), 10 menit (untuk kelompok 3) dan 15 menit (untuk kelompok 4). Biji sirsak dicuci dengan akuadest dan dikecambahkan dalam botol aqua yang berisi media tanam. Kelompok 5

-

Biji sirsak sebanyak 5 biji direndam dalam akuadest sampai semua bagian trendam selama 15 menit. Biji sirsak dikecambahkan pada botol aqua yang beris media tanam.

Diamati waktu mulai berkecambah dan dihitung banyaknya biji yang berkecambah pada tiap kelompok serta diukur panjang radikula dari tiap-tiap biji selama 14 hari. Jika media tanam kering, disiram dengan air. PEMBAHASAN Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian perilaku fisik dan kimia terhadap pematahan dormansi biji sirsak (Annona muricata). Ada 5 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 dengan H2SO4 pekat dengan lama perendaman 5 menit, 10 menit, dan 15 menit, serta perendaman dengan akuades selama 15 menit sebagai perlakuan kontrol. Sirsak (Annona muricata)

Regnum Divisio Classis Ordo Familia Genus Species

:Plantae :Magnoliophyta :Dicotiledonae :Magnoliales :Annonaceae :Annona :Annona muricata (Anonim, 2011).

Sirsak (Annona muricata ) berupa tumbuhan atau potion yang berbatang utama berukuran kecil dan rendah. Daunnya berbentuk bulat telur agak tebal dan pada permukaan bagian atas yang halus berwarna

hijau tua sedang pada bagian bawahnya mempunyai warna lebih muda. Tumbuhan ini dapat tumbuh di sembarang tempat. Tetapi untuk memperoleh hasil buah yang banyak dan besar-besar, maka yang paling balk ditanam di daerah yang tanahnya cukup mengandung air. Di Indonesia, sirsak tumbuh dengan baik pada daerah yang mempuyai ketinggian kurang dari 1000 meter di atas permukaan laut. Nama Sirsak itu sendiri sebenarnya berasal dari bahasa Belanda Zuurzak yang kuranglebih berarti kantung yang asam. Buah Sirsak yang sudah masak lebih berasa asam daripada manis. Pengembangbiakan sirsak yang paling baik adalah melalui okulasi dan akan menghasilkan buah pada usia 4 tahunan setelah ditanam (Anonim, 2011). a. Perlakuan fisik Perlakuan fisik yang dilakukan dalam praktikum ini adalah menghilangkan kulit biji sirsak dengan diamplas dan perendaman dalam aquadest selama 15 menit. Perlakuan fisik pada praktikum dormansi ini dilakukan dengan menghilangkan kulit biji sirsak pada bagian yang tidak ada lembaganya dengan diamplas/digerinda. Proses pengamplasan bertujuan agar dapat mematahkan dormansi dari biji Hal ini sesuai dengan literatur Kartasapoetra (2003) yang menyatakan bahwa dormansi dapat diatasi dengan melakukan pemarutan atau penggoresan yaitu dengan menghaluskan kulit benih agar dapat dilalui air dan udara. Menurut Saleh (2004) perlakuan skarifikasi dengan kertas amplas memungkinkan masuknya air ke dalam benih lebih mudah sehingga imbibisi sebagai proses awal perkecambahan benih dapat terjadi. Imbibisi dapat mengaktifkan enzim-enzim perombakan yang menjadikan karbohidrat, protein dan lemak menjadi senyawa-senyawa aktif. Kemudian biji sirsak dicuci dengan akuadest,

dan biji dikecambahkan dalam botol air mineral 1,5 liter yang sudah terisi media tanam dari campuran pasir dan tanah dengan perbandingan 1:1. Pencucian biji dengan akuadest bertujuan untuk menghilangkan sisa kulit biji setelah diamplas. Media tanah dan pasir berfungsi sebagai sumber asupan nutrisi bagi biji yang siap dikecambahkan. Perbandingan pasir dan tanah yang digunakan sebesar 1:1. Hal ini bertujuan agar pertumbuhan maksimal dan terjadi keseimbangan nutrisi. Hasil dari praktikum terlihat bahwa semua biji (5 biji) tidak tumbuh. Hal ini dapat disebabkan karena pada proses pengamplasan kemungkinan tidak semua kulit biji terkelupas, masa dormansi dari biji sirsak lama, campuran tanah dan pasir tidak mampu memberikan nutrisi yang cukup untuk pertumbuhan, perendaman yang kurang lama sehingga proses imbibisi belum sempurna, kualitas biji yang tidak baik, embrio pada biji belum matang, intensitas cahaya dan kelembaban media tanam. Perlakuan fisik kedua yaitu dengan direndam dalam aquades selama 15 menit. Lalu biji sirsak dikecambahkan pada botol aqua 1,5 liter yang berisi media tanam. Perendaman aquades bertujuan perpindahan secara osmotik. Perpindahan osmotik ini terjadi akibat adanya perbedaan potensial air, yaitu dari potensial air yang tinggi ke potensial air yang rendah. Perlakuan merendam biji di dalam air yaitu untuk mengkondisikan daerah di luar biji potensial airnya yang tinggi, sedangkan potensial air di dalam biji sendiri rendah. Maka akan terjadi perpindahan osmosis dari potensial air tinggi ke potensial rendah. Perpindahan ini akan mengakibatkan lapisan kulit biji yang bersifat keras menjadi lembek, sehingga yang semula biji tidak bisa berkecambah akibat terhalang lapisan kulit biji yang keras akan bisa melakukan fase differensiasi dan fase tumbuh.

Hasil dari praktikum dengan perlakuan merendam biji ke dalam air, biji sirsak tidak mengalami pertumbuhan. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh , masa dormansi dari biji sirsak lama, campuran tanah dan pasir tidak mampu memberikan nutrisi yang cukup untuk pertumbuhan, embrio pada biji belum matang, intensitas cahaya, keadaan anatomi biji yang kurang baik atau waktu perendaman yang kurang lama karena bentuk fisik biji sirsak yang besar, kelembaban media tanam, perendaman yang kurang lama sehingga proses imbibisi belum sempurna, kualitas biji yang tidak baik. Perkecambahan biji tergantung pada imbibisi, penyerapan air akibat potensial air yang rendah pada biji yang kering. Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit pembungkusnya dan juga memicu perubahan metabolik pada embrio yang menyebabkan biji tersebut melanjutkan pertumbuhan. Enzim-enzim akan mulai mencerna bahan-bahan yang disimpan pada endosperma atau kotiledon, dan nutriennutriennya dipindahkan ke bagian embrio yang sedang tumbuh (Campbell, 2002). b. Perlakuan kimia Perendaman dalan larutan H2SO4 cukup efektif memecahkan dormansi kulit benih jenis tersebut. H2SO4 efektif digunakan untuk jenisjenis legum yang berkulit keras. Pencelupan benih dalam larutan H2SO4 akan mengakibatkan rusaknya kulit benih. Kerusakan kulit benih ini diikuti dengan membukanya lumen sel macrosclereid yang menyalurkan air ke dalam jaringan benih yang akan merangsang perkecambahan benih lebih cepat (Delvin, 1979). Perlakuan kimia terdiri dari perendaman ke dalam H2SO4 pekat dengan tujuan untuk melunakkan kulit biji yang keras, perendaman dilakukan pada waktu yang berbeda. Perlakuan yang pertama dengan waktu 5 menit , 10 menit dan 15 menit. Perlakuan waktu yang berbeda bertujuan untuk mengetahui waktu yang paling

efektif dalam mematahkan masa dormansi suatu biji. Hasil praktikum menunjukkan biji tidak ada yang tumbuh baik pada biji dengan perlakuan waktu 5 menit , 10 menit dan 15 menit. Hal ini disebabkan adanya ketidakseimbangan antara bahan kimia yang digunakan sebagai pematah dormansi dengan struktur biji. Bahan pematah dormansi yang digunakan adalah asam sulfat (H2SO4) pekat. H2SO4 bersifat asam, sangat keras, berbau menyengat, adan dapat mereduksi lapisan bahan dengan cepat. Sehingga pada praktikum ini tidak ada biji sirsak yang tumbuh dengan perlakuan kimia. Hasil praktikum tidak sesuai literature dimana H2SO4 memacu perkecambahan biji. Menurut (Salisbury, 1985) yang menyatakan bahwa perkecambahan dapat sangat dipacu dengan merendam biji terlebih dahulu dengan asam sulfat selama beberapa menit sampai satu jam selanjutnya. Arifin (1993) mengemukakan bahwa asam pada umumnya adalah senyawa molekuler dan tergolong elektrolit kovalen. Kekuatan asam ditentukan oleh besarnya jumlah ion H4 yang dihasilkan asam dalam larutan dan kekuatannya diukur dengan tendensi asam melepaskan proton. Selanjutnya dikatakan asam sulfat mempunyai kekuatan yang lebih besar dibandingkan dengan lainnya seperti asam klorida dan asam nitrat sebab asam sulfat membentuk ion H4 yang lebih banyak, sehingga lebih cepat dapat menghidrolisa kulit biji dan meningkatkan permeabilitas kulit biji terhadap air dan gas (Panjaitan, 2002). 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 (Abdi, 2008).

Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya dormansi biji adalah pelapis biji yang tidak dapat tembus, embrio belum dewasa, perlunya penyimpanan kering setelah masak dan biji-biji yang mempunyai pesyaratan pendinginan (Delvin, 1979). Dalam perkecambahan ada zat yang membantu seperti zat makanan, temperatur dan cahaya yang cukup maka ada pula zat yang menghambat perkecambahan ( inhibitor) seperti campuran-campuran yang terdapat dalam biji amonis, asam persulfat dan asam dehidroaserat (Delvin, 1979). Bahan-bahan yang dapat membuat terlambatnya perkecambahan biji adalah bahan yang menganggu lintasan metabolik, dan hydrozymalide, cahaya, cianida, ozida, florida, dan hydrozylamide.Larutan yang mempengaruhi nilai osmotik tinggi yang mamisol dan NaCl (Delvin, 1979). Inti dari kegiatan pematahan dormansi yaitu bagaimana cara memperpendek waktu dormansi dari benih tanaman. Dikenal beberapa cara untuk memecahkan dormansi benih yaitu secara fisik dan kimia. Beberapa literatur menyatakan perlunya kombinasi antara metode pematahan dormansi untuk menghasilkan hasil yang optimal. Pematahan dormansi benih dianggap berhasil jika daya berkecambah mencapai 80 % (Fahmi, 2011). KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan praktikum dormansi yang telah dilakukan adalah untuk mematahkan dormansi pada biji dilakukan perlakuan secara fisik dan kimia. Perlakuan secara fisik dengan menghilangkan kulit biji pada biji sirsak dengan cara diamplas/digerinda dan merendam biji dalam aquadest selama 15 menit. Sedangkan perlakuan secara kimia dengan merendam biji sisak pada larutan asam sulfat (H2SO4) dalam waktu 5 menit, 10 menit dan 15 menit. Hasil

yang didapatkan bahwa semua biji tidak dapat tumbuh pada perlakuan diamplas dan direndam dalam akuadest, maupun biji yang direndam dalam larutan asam sulfat (H2SO4). DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2011. Klasifikasi Sirsak. http://www.plantamor.com/index.php? plant=106. Diakses pada tanggal 11 November 2011 pukul 11.11 WIB. Abdi. 2008. Dormansi Pada Benih Tanaman Pangan Dan Cara Praktis Membangkitkannya. Diakses dari http://www.tanindo.com/abdi5/hal040.h tm. Pada tanggal 11 November 2011 pukul 13.00 WIB. Abidin,Z. 1987. Dasar-dasar Pengetahuan Tentang Zat Pengatur Tumbuh. Angkasa. Bandung. Bradbeer, J.W. 1989. Seed Dormancy and Germination. Chapman & Hall. New York. Cahyono, R.C. dan S. Ilyas. 2001. Pengaruh Perlakuan Pematahan Dormansi terhadap Viabilitas Benih Beberapa Varietas Kacang Tanah. Makalah Seminar. Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Campbell, Neil A. 2002. Biologi Jilid 2. Erlangga : Jakarta. Delvin, R. M. 1975. Plant Physiology. Edition III. D. Van Nostrad Company : New York. Dwidjoseputro. 1983. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT. Gramedia. Jakarta. Elisa. 2010. Dormansi. Diakses dari http://elisa.ugm.ac.id/files/yeni_wn_rat na/6L4WiASR/III-dormansi.doc. pada tanggal 11 November 2011 pukul 11.11 WIB. Fahmi, Zaki Ismail. 2011. Studi Teknik Pematahan Dormansi Dan Media Perkecambahan Terhadap Viabilitas Benih Aren ( Arenga pinnata ( Wurmb.) Merr.). Balai Besar Perbenihan dan

Proteksi Tanaman Perkebunan Surabaya. Franklin, Gardner. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI PRESS : Jakarta Hidayat, Estiti. B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. ITB. Bandung. Kartasapoetra, A.G., 2003. Teknologi Benih. Rineka Cipta: Jakarta. Panjaitan, Sudin. 2002. Pengaruh Pemberian Asam Sulfat Dan Gibberelin Terhadap Data Berkecambah Benih Rotan Manau (Calamus manan Miq.). Buletin Teknologi Reboisasi No. 8/2002 hal. 1730. Pramono, Eko. 2009. Perkecambahan Benih. Jurusan Budidaya Pertanian : Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Saleh,M.S.,2004. Pematahan Dormansi Benih Aren Secara Fisik Pada Berbagi Lama Ekstrasi Buah. Dalam Industri Benih di Indonesia Aspek Penunjangan Pengembangan. Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian. UNTAD. Salisbury, Frank B dan Cleon Wross. 1985. Fisiologi Tumbuhan. ITB Bandung. Shanmugavalli, M., PR Renganayaki and C. Menaka. Seed dormancy and germination improvement treatments in fodder sorghum. Department of Seed Science and Technology, Tamil Nadu Agricultural University, Coimbatore 641 003, Tamil Nadu, India. An Open Access Journal published by ICRISAT Soejadi dan U.S. Nugraha. 2002. Pengaruh perlakuan pematahan dormansi terhadap daya berkecambah padi. Dalam E. Murniati et al. (Eds.):Industri Benih di Indonesia. Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih. IPB. Suyitno, Al. MS. 2007. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan Dasar. UNY Yogyakarta.

No. 1.

Perlakuan Biji sirsak diambil sebanyak 25 biji dan dibagi menjadi 5 kelompok, masingmasing 5 biji. -

2.

Kelompok 1 - Biji sirsak sebanyak 5 biji dihilangkan kulit bijinya pada bagian yang tidak ada lembaganya dengan cara diamplas/digerinda.

Pengamatan Biji sirsak dengan kulit biji utuh dan tidak pecah Kulit biji bagian luar keras dan berwarna cokelat tua. Kulit dalam biji berwarna cokelat muda.

Biji sirsak yang kulit bijinya terkelupas, terlihat berwarna cokelat.

- Biji sirsak dicuci dengan akuadest, lalu dikecambahkan dalam botol aqua yang berisi media tanam.

Keadaan biji setelah diamplas

-

Biji menjadi bersih dan dikecambahkan dalam media tanam.

3.

Kelompok 2, 3 dan 4 - Biji sirsak sebanyak 5 biji untuk masing-masing kelompok, kemudian biji sirsak direndam dalam H2SO4 sampai semua biji terendam, perendaman selama 5 menit (untuk kelompok 2), 10 menit (untuk kelompok 3) dan 15 menit (untuk kelompok 4). -

Biji sirsak pada setiap kelompok, kulit biji bagian luar mulai luruh dan terjadi perubahan warma dari cokelat tua kemudian menjadi cokelat tua sedikit luntur dengan bau asam yang sangat menyengat serta terasa panas pada dinding botol pada saat dipegang.

Biji sirsak dicuci dengan akuadest dan dikecambahkan dalam botol aqua yang berisi media tanam.

Biji sirsak direndam dalam H2SO4 Kelompok 2

Biji sirsak yang direndam H2SO4 Selama 5 menit

Kelompok 3

Biji sirsak yang direndam H2SO4 Selama 10 menit Kelompok 4

Biji sirsak yang direndam H2SO4 Selama 15 menit 4.

Kelompok 5 - Biji sirsak sebanyak 5 biji direndam dalam akuadest sampai semua bagian trendam selama 15 menit - Biji sirsak dikecambahkan pada botol aqua yang beris media tanam.

Biji sirsak berwarna cokelat tua. Biji sirsak dikecambahkan pada media tanam.

Biji sirsak yang direndam akuadest Selama 15 menit

5.

Diamati waktu mulai berkecambah dan dihitung banyaknya biji yang berkecambah pada tiap kelompok serta diukur panjang radikula dari tiap-tiap biji selama 14 hari. Jika media tanam kering disiram dengan air.

Pada pengamatan selama 14 hari, tidak ada biji yang tumbuh dan berkecambah). Keadaan biji pada pengamatan hari 1

Keadaan biji pada pengamatan hari 3

Keadaan biji pada pengamatan hari 6

Keadaan biji pada pengamatan hari 8

Keadaan biji pada pengamatan hari 10

Keadaan biji pada pengamatan hari 12

Keadaan biji pada pengamatan hari 14

TABEL PENGAMATAN DORMANSI PADA Annona muricata 1 0.9 0.8 0.7

pengamplasan

0.6

H2SO4 15 menit

0.5 0.4

H2SO4 10 menit

0.3

H2SO4 5 menit

0.2

akuadest

0.1 0 hari hari hari hari hari hari hari ke-1 ke-2 ke-6 ke-8 ke-10 ke-12 ke-14