LAPORAN PRAKTIKUM DASAR – DASAR TEKNOLOGI BENIH DORMANSI BENIH
Oleh : Ahmad Nizar Saifulloh
NIM A41161389
Titania Dwi Septiani
NIM A41161396
Agung Wahyu Darmawan
NIM A41161456
Ayu Widyawati Endah P.
NIM A41161660
Muamar Khadafi
NIM A41161669
Hanif Ahmad Abdul Ghofur
NIM A41161787
PROGRAM STUDI TEKNIK PRODUKSI BENIH JURUSAN PRODUKSI PERTANIAN POLITEKNIK NEGERI JEMBER 2017
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Benih merupakan biji tanaman yang digunakan untuk ditanam. Biji merupakan suatu hasil generative tanaman yang digunakan untuk melangsungkan kelangsungan hidupnya. Suatu benih dikatakan dormansi apabila benih tidak dapat berkecambah walaupun sudah diletakkan pada kondisi lingkungan yang mendukung untuk berkecambah. Dormansi didefinisikan sebagai status dimana 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. Sebenarnya hidup tetapi belum mau berkecambah. Lamanya dormansi tergantung pada jenis tanaman dan juga tipe dormansinya. Fungsi dormansi bagi tanaman untuk siklus pertumbuhan tanaman dengan keadaan lingkungan. 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. Metode pematahan dormansi yang efektif dibedakan berdasarkan penyebabnya. Metode pematahan dormansi yang disebabkan faktor fisik adalah skarifikasi yaitu pelukaaan kulit benih agar air dan nutrisi bisa masuk ke dalam benih. Sedangkan pematahan dormansi faktor fisiologis pada kasus after-ripening adalah dengan perendaman dengan senyawa kimia tertentu. 1.2 Tujuan 1. Mahasiswa mengetahui manfaat dari pematahan dormansi. 2. Mahasiswa mengetahui metode pematahan dormansi. 3. Mahasiswa mengetahui macam–macam metode pematahan dormansi pada masing–masing benih.
1.3 Manfaat 1. Mahasiswa mampu mengetahui manfaat dari pematahan dormansi. 2. Mahasiswa mampu mengetahui metode pematahan dormansi. 3. Mahasiswa mampu mengetahui macam–macam metode pematahan dormansi pada masing–masing benih.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Dormansi Benih dikatakan dormansi apabila benih tersebut sebenarnya hidup tetapi tidak berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan yang secara umum dianggap telah memenuhi persyaratan bagi suatu perkecambahan atau juga dapat dikatakan dormansi benih menunjukkan suatu keadaan dimana benih-benih sehat (viabel) namun gagal berkecambah ketika berada dalam kondisi yang secara normal baik untuk berkecambah, seperti kelembaban yang cukup, suhu dan cahaya yang sesuai (Lambers 1992, Schmidt 2002). Dormansi benih disebabkan oleh faktor fisik dan fisiologi. Faktor fisiologi contohnya embrio rudimenter, keseimbangan hormonal, dan fenomena afterripening. Fenomena after-ripening terjadi pada benih padi yaitu keadaan di mana benih tidak mampu berkecambah ketika baru dipanen dan baru dapat berkecambah setelah melampaui periode penyimpanan kering. Faktor fisik meliputi impermeable terhadap air dan gas, kulit benih tebal dan keras, benih mengandung inhibitor, dan adanya penghambatan mekanik. (Lambers 1992, Schmidt 2002). 2.2 Penyebab Dormansi Beberapa penyebab dormansi fisik adalah Impermeabilitas kulit biji terhadap air dimana benih-benih yang termasuk dalam type dormansi ini disebut sebagai "Benih keras" karena mempunyai kulit biji yang keras dan strukturnya terdiri dari lapisan sel-sel serupa palisade berdinding tebal terutama di permukaan paling luar. Dan bagian dalamnya mempunyai lapisan lilin dan bahan kutikula; Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio, disini kulit biji cukup kuat sehingga menghalangi pertumbuhan embrio. Jika kulit biji dihilangkan, maka embrio akan tumbuh dengan segera; Permeabilitas yang rendah dari kulit biji terhadap gas-gas pada dormansi ini, perkecambahan akan terjadi jika kulit biji dibuka atau jika tekanan oksigen di sekitar benih ditambah. Pada benih apel misalnya, suplai oksigen sangat dibatasi
oleh keadaan kulit bijinya sehingga tidak cukup untuk kegiatan respirasi embrio. Keadaan ini terjadi apabila benih berimbibisi pada daerah dengan temperatur hangat (Wikipedia, 2012). Dormansi Fisiologis, dapat disebabkan oleh sejumlah mekanisme, tetapi pada umumnya disebabkan oleh zat pengatur tumbuh, baik yang berupa penghambat maupun perangsang tumbuh. Beberapa penyebab dormansi fisiologis adalah Immaturity Embrio,dimana pada dormansi ini perkembangan embrionya tidak secepat jaringan sekelilingnya sehingga perkecambahan benih-benih yang demikian perlu ditunda. Sebaiknya benih ditempatkan pada tempe-ratur dan kelembapan tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrionya terbentuk secara sempurna dan mampu berkecambah. After ripening, dimana benih yang mengalami dormansi ini memerlukan suatu jangkauan waktu simpan tertentu agar dapat berkecambah, atau dika-takan membutuhkan jangka waktu "After Ripening". After Ripening diartikan sebagai setiap perubahan pada kondisi fisiologis benih selama penyimpanan yang mengubah benih menjadi mampu berkecambah. Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-beda dari beberapa hari sampai dengan beberapa tahun, tergantung dari jenis benihnya. Dormansi Sekunder, disini adalah benih-benih yang pada keadaan normal maupun berkecambah, tetapi apabila dikenakan pada suatu keadaan yang tidak menguntungkan kemampuannya
selama untuk
beberapa berkecambah.
waktu
dapat
Kadang-kadang
menjadi dormansi
kehilangan sekunder
ditimbulkan bila benih diberi semua kondisi yang dibutuhkan untuk berkecambah kecuali satu. Misalnya kegagalan memberikan cahaya pada benih yang membutuhkan, cahaya (Wikipedia 2012). 2.3 Tipe Dormansi 2.3.1
Dormansi Fisik Pada tipe dormansi ini yang menyebabkan pembatas struktural terhadap
perkecambahan adalah kulit biji yang keras dan kedap sehingga menjadi
penghalang mekanis terhadap masuknya air atau gas pada berbagai jenis tanaman. Yang termasuk dormansi fisik adalah: a. Impermeabilitas kulit biji terhadap air Benih-benih yang menunjukkan tipe dormansi ini disebut benih keras contohnya seperti pada famili Leguminoceae, disini pengambilan air terhalang kulit biji yang mempunyai struktur terdiri dari lapisan sel-sel berupa palisade yang berdinding tebal, terutama dipermukaan paling luar dan bagian dalamnya mempunyai lapisan lilin. Di alam selain pergantian suhu tinggi dan rendah dapat menyebabkan benih retak akibat pengembangan dan pengkerutan, juga kegiatan dari bakteri dan cendawan dapat membantu memperpendek masa dormansi benih. Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio. Pada tipe dormansi ini, beberapa jenis benih tetap berada dalam keadaan dorman disebabkan kulit biji yang cukup kuat untuk menghalangi pertumbuhan embrio. Jika kulit ini dihilangkan maka embrio akan tumbuh dengan segera. Tipe dormansi ini juga umumnya dijumpai pada beberapa genera tropis seperti Pterocarpus, Terminalia, Eucalyptus, dll. Pada tipe dormansi ini juga didapati tipe kulit biji yang biasa dilalui oleh air dan oksigen, tetapi perkembangan embrio terhalang oleh kekuatan mekanis dari kulit biji tersebut. Hambatan mekanis terhadap pertumbuhan embrio dapat diatasi dengan dua cara mengekstrasi benih dari pericarp atau kulit biji. b. Adanya zat penghambat Sejumlah jenis mengandung zat-zat penghambat dalam buah atau benih yang mencegah perkecambahan. Zat penghambat yang paling sering dijumpai ditemukan dalam daging buah. Untuk itu benih tersebut harus diekstrasi dan dicuci untuk menghilangkan zat-zat penghambat. 2.3.2 Dormansi Fisiologis Penyebabnya adalah embrio yang belum sempurna pertumbuhannya atau belum matang. Benih-benih demikian memerlukan jangka waktu tertentu agar dapat berkecambah (penyimpanan). Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-beda dari kurun waktu beberapa hari sampai beberapa tahun tergantung jenis benih.
Benih-benih ini biasanya ditempatkan pada kondisi temperatur dan kelembaban tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrio terbentuk sempurna dan dapat berkecambah. Beberapa penyebab dormansi fisiologis adalah : a. Immaturity Embrio Pada dormansi ini perkembangan embrionya tidak secepat jaringan sekelilingnya sehingga perkecambahan benih-benih yang demikian perlu ditunda. Sebaiknya benih ditempatkan pada tempe-ratur dan kelembapan tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrionya terbentuk secara sempurna dan mampu berkecambah. b.
After ripening Benih yang mengalami dormansi ini memerlukan suatu jangkauan
waktu simpan tertentu agar dapat berkecambah, atau dika-takan membutuhkan jangka waktu "After Ripening". After Ripening diartikan sebagai
setiap
perubahan
pada
kondisi
fisiologis
benih
selama
penyimpanan yang mengubah benih menjadi mampu berkecambah. Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-beda dari beberapa hari sampai dengan beberapa tahun, tergantung dari jenis benihnya. 2.4 Cara Pematahan Dormansi a. Perlakuan mekanis (skarifikasi) Perlakuan mekanis (skarifikasi) pada kulit biji, dilakukan dengan cara penusukan, pengoresan, pemecahan, pengikiran atau pembakaran, dengan bantuan pisau, jarum, kikir, kertas gosok, atau lainnya adalah cara yang paling efektif untuk mengatasi dormansi fisik. Karena setiap benih ditangani secara manual, dapat diberikan perlakuan individu sesuai dengan ketebalan biji. Pada hakekatnya semua benih dibuat permeabel dengan resiko kerusakan yang kecil, asal daerah radikel tidak rusak. Seluruh permukaan kulit biji dapat dijadikan titik penyerapan air. Pada benih legum, lapisan sel palisade dari kulit biji menyerap air dan proses pelunakan menyebar dari titik ini keseluruh permukan kulit biji dalam beberapa jam. Pada saat yang sama embrio menyerap air. Skarifikasi manual efektif pada seluruh
permukaan kulit biji tetapi daerah microphylar dimana terdapat radicle, harus dihindari. Kerusakan pada daerah ini dapat merusak benih, sedangkan kerusakan pada kotiledon tidak akan mempengaruhi perkecambahan. c. Air Panas Metode ini paling efektif bila benih direndam dengan air panas. Pencelupan sesaat juga lebih baik untuk mencegah kerusakan pada embrio karena bila perendaman paling lama, panas yang diteruskan kedalam embrio sehingga dapat menyebabkan kerusakan. Suhu tinggi dapat merusak benih dengan kulit tipis, jadi kepekaan terhadap suhu berfariasi tiap jenis. Umumnya benih kering yang masak atau kulit bijinya relatif tebal toleran terhadap perendaman sesaat dalam air mendidih. d. Perlakuan Kimia Perlakuan kimia dengan bahan-bahan kimia sering dilakukan untuk memecahkan dormansi pada benih. Tujuan utamanya adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki oleh air pada waktu proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lunak sehingga dapat dilalui air dengan mudah. Larutan asam sulfat pekat (H2SO4), asam ini menyebabkan kerusakan pada kulit biji dan dapat diterapkan pada legum maupun non legume. Tetapi metode ini tidak sesuai untuk benih yang mudah sekali menjadi permeable, karena asam akan merusak embrio. Lamanya perlakuan larutan asam harus memperhatikan 2 hal, yaitu: 1. Kulit biji atau pericarp yang dapat diretakkan untuk memungkinkan imbibisi 2. Larutan asam tidak mengenai embrio.
BAB III. METODELOGI 3.1 Tempat dan Waktu Praktikum pematahan dormansi ini dilaksanakan pada : Hari
: Senin
Tanggal
: 17 April 2017
Pukul
: 15.00 - 17.00 WIB
Tempat
: Laboratorium TPB
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat :
Label
Bak Perkecambahan
3.2.2 Bahan :
Benih Padi,
Benih Cabai
Benih Sengon
Benih Papaya
Benih Semangka
Benih Tomat
H2SO4 30%
KNO3 0,2%
GA3 0,1%
3.3 Prosedur Kerja 1. Menghitung benih padi, sengon, cabe, tomat, semangka, papaya sejumlah 25 butir untuk banih kontrol. 2. Mengambil 25 butir benih padi dan memasukkan ke dalam oven dengan suhu 50O selama 1jam.
3. Mengambil 25 butir benih sengon, lalu merendamnya dengan laruran H2SO4 30% selama 10 menit. 4. Mengambil 25 butir benih sengon, lalu merendamnya dengan laruran H2SO4 30% selama 15 menit. 5. Mengambil 25 butir benih cabai, lalu merendamnya dengan larutan GA 3 0,1% selama 24 jam. 6. Mengambil 25 butir benih tomat, lalu merendamnya dengan larutan KNO 3 0,2 % selama 24 jam. 7. Mengambil 25 butir benih semangka, lalu disayat sebagian kulit bijinya. 8. Mengambil 25 butir benih papaya, lalu mengupas sebagian kulit bijinya (endo testa). 9. Mengambil 25 butir benih papaya, lalu mengupas penuh kulit bijinya (endo testa). 10. Menanam benih yang sudah diberi perlakuan. 11. Melakukan pengamatan pada hari ke : 7-14 untuk benih padi, sengon serta cabai, 5-14 untuk benih semangka serta tomat, dan 8-14 untuk benih papaya.
BAB IV. PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan 4.1.1 Padi NO. 1. 2.
Komoditi Padi Kontrol Padi Oven
Jumlah Kecambah 7 HST 14 HST 19 20 -
4.1.2 Sengon NO. 1. 2. 2.
Komoditi Sengon Kontrol Sengon 10 Menit Sengon 15 Menit
Jumlah Kecambah 7 HST 14 HST 6 5 6 2 10 -
4.1.3 Cabai NO. 1. 2.
Komoditi Cabai Kontrol Cabai GA3 0,1%
Jumlah Kecambah 7 HST 14 HST 2
4.1.4 Semangka NO.
Komoditi
1.
Semangka Kontrol Semangka
2.
Cracking
Jumlah Kecambah 5 HST 14 HST 14 2 11
1
4.1.5 Tomat
4.1.6 Papaya
NO.
Komoditi
1. 2.
Tomat Kontrol Tomat KNO3 0,2%
Jumlah Kecambah 5 HST 14 HST 1
NO . 1. 2. 3.
Komoditi Papaya Kontrol Papaya 1/2 Papaya Penuh
Jumlah Kecambah 8 HST 14 HST 18 20 11
4.2 Pembahasan 4.2.1 Padi Dormansi
pada
padi
merupakan
mekanisme
alami
untuk
melindungi gabah dari berkecambah di lapang sebelum tanaman dipanen pada kondisi basah atau tanaman rebah. Namun demikian hal tersebut dapat menimbulkan masalah pada pengujian mutu benih, apabila metode pematahan dormansi yang digunakan tidak efektif. Dari hasil praktikum benih padi perlakuan memiliki daya tumbuh benih lebih tinggi daripada benih kontrol, hal tersebut dapat terjadi karena sifat impermeable kulit benih padi. 4.2.2 Sengon Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) merupakan salah satu jenis tanaman yang dapat mengembalikan kondisi hutan yang terdegradasi (penurunan) dan mampu tumbuh pada kondisi yang kurang mendukung, sehingga sengon termasuk tanaman serbaguna yang sangat penting di Indonesia. Jenis ini dipilih sebagai salah satu jenis tanaman hutan serta tanaman industri di Indonesia karena pertumbuhannya yang sangat cepat, mampu beradaptasi pada berbagai jenis tanah. Dengan melihat tingginya kebutuhan kayu di Indonesia yang cenderung meningkat pertahunnya, maka diperlukan tanaman alternatif yang mampu menghasilkan kayu secara cepat untuk memenuhi kebutuhan kayu di indonesia. Dalam
hal
ini
sengon
sangat
penting
untuk
dikembangbiakan,
perkembangbiakannya dapat dilakukan dengan menggunakan biji. Akan tetapi masalah utama perkecambahan biji sengon adalah dormansi fisik karena impermiabilitas kulit biji terhadap air. Kulit biji sengon yang keras menyebabkan pengambilan air terhalang kulit biji. Dari hasil praktikum benih sengon control
memeliki daya tumbuh benih paling tinggi dibandingkan dengan benih sengon yang mendapat perlakuan perendaman H2S04 selama 10 menit dan 15 menit, hal tersebut dikarenakan sifat H2S04 yang asam, yang mungkin merusak embrio benih karena perendaman yang terlalu lama. 4.2.3 Cabai Dormansi dapat dikatakan sebagai suatu fase dimana kulit biji dalam kondisi yang keras menghalangi penyerapan. Organisme hidup dapat memasuki keadaan tetap hidup meskipun tidak tumbuh selama jangka waktu yang lama, dan baru mulai tumbuh aktif bila kondisinya sudah sesuai. Dari hasil praktikum benih cabai perlakuan hanya tumbuh 2, sedangkan cabai kontrol tidak tumbuh sama sekali. Hal tersebut terjadi karena Pada benih perlakuan GA 3 memiliki pengaruh yang lebuh besar karena Giberelin merupakan fitohormon yang mempengaruhi peningkatan pembelahan sel dan perbesaran sel pada pertambahan panjang batang dan akar pada tanaman. 4.2.4 Semangka Dormansi
dapat
dipatahkan
dengan
melakukan
perlakuan
skarifikasi mekanik seperti peretakkan, pengamplasan, melubangi bagian tertentu pada benih, pengikiran dan sebagainya. Perlakuan tersebut diberikan agar kulit benih menjadi lebih mudah untuk menyerap air yang dibutuhkan untuk berkecambah. Dari hasil praktikum diperoleh daya tumbuh benih kontrol lebih tinggi daripada benih yang mendapat perlakuan, hal tersebut terjadi karena pada benih yang mendapat perlakuan saat proses cracking embrio benih ikut terpotong atau rusak, sehingga benih mengalami kematian dalam proses pertumbuhannya. 4.2.5 Tomat Dari hasil praktikum benih tomat yang mendapat perlakuan perendaman KNO3 memiliki daya tumbuh benih lebih tinggi dibandingkan dengan benih control, hal tersebut dapat terjadi karena menurut Harjadi
(1994) bahwa bahan kimia berupa persenyawaan sederhana seperti KNO3 dapat memecahkan dormansi. KNO3 dengan konsentrasi tertentu dapat merangsang pertumbuhan. 4.2.6 Papaya Peningkatan produksi pepaya harus diawali dengan penyediaan benih yang bermutu, terjangkau dan tersedia dalam jumlah yang cukup. Benih pepaya memiliki masa dormansi hingga 12-15 hari. Hal tersebut disebabkan karena adanya Aril dan adanya senyawa fenolik dalam aril benih. Oleh karena itu guna mematahkan dormansi benih pepaya, perlu dilakukan penghilangkan aril yang menempel pada permukaan benih. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa papaya yang dikupas sebagian kulit arilnya memiliki daya tumbuh benih yang paling tinggi, dibandingkan dengan benih kontrol dan benih papaya yang dikupas penuh kulit arilnya. Pepaya yang dikupas penuh kulit arilnya memiliki daya tumbuh benih yang paling rendah, hal tersebut mungkin dikarenakan pada saat proses relepasan kulit aril secara keseluruhan embrio pepaya ada yang tersayat atau akibat pengupasan penuh membuat benih yang ditaman rentan terserang jamur.
BAB 5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari hasil dan pembahasan yang diperoleh dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Dormansi adalah kemampuan benih yang tidak mampu berkecambah pada kondisi yang optimum. 2. Dormansi ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain adanya zat penghambat, kulit biji yang keras, embrio dalam keadaan belum matang, embrio yang rudimentair, dan kulit biji yang impermeable atau sulit menyerap air, sehingga dormansi tersebut perlu dipatahkan. 3. Pematahan dormansi dapat dilakukan secara fisik dan kima. Secara fisik yaitu dengan cara dikikir kulitnya, direndam dengan air panas dan ZPT organik. Dan pematahan menggunakan cara kimia seperti perendaman H2SO4 dan KNO3. 4. Pematahan dormansi menggunakan senyawa kimia harus memperhatikan permeabilitas kulit benih, agar zat kimi tidak merusak embrio benih.
5. DAFTAR PUSTAKA 6. 7.
Harjadi, Sri Setyati. 2002. Pengantar Agronomi. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. 8.
9.
Sadjad, S. 1980. Teknologi benih dengan masalahmasalahnya. Di dalam: Sadjad S, editor. Dasar-dasar teknologi Benih. Capita Selecta. Bogor: Departemen Agronomi Fakultas Pertanian IPB .1999. Teknologi benih dengan masalah-masalahnya. Di dalam: Sadjad S, editor. Dasar-dasar teknologi Benih. Capita Selecta. Bogor: Departemen.
10.
11. LAMPIRAN
