DORMANSI DAN PERKECAMBAHAN PADA TUMBUHAN
MAKALAH UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Fisiologi Tumbuhan Yang dibina oleh Ibu Dr. Hj. Dahlia, M.S
Oleh kelompok 7: 1. Nurul Hikmah
(140342601418 )
2. Rika Ardilla
(140342605435 )
3. Yunita Nur Agustiningsih
( 140342601774 )
Off : H
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Desember 2015
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Salah satu faktor penghambat perkecambahan adalah dormansi benih.Dormansi pada benih dapat disebabkan oleh kulit benih yang keras dan keadaan fisiologis embrio. Benih yang dorman dan benih yang mati dapat diketahui melalui uji perkecambahan. Bila volume benih pada akhir perkecambahan sama dengan keadaan sebelum dikecambahkan maka benih dalam keadaan dorman. Sebaliknya, bila volume benih menunjukkan perubahan, misalnya mengecil, ditumbuhi cendawan atau bila dipijat terasa lembek, berarti benih tersebut mati (Saleh, dkk.,2008). Benih dorman adalah benih yang mengalami istirahat total, benih tidak menunjukkan gejala atau fenomena tumbuh walaupun dalam keadaan media tumbuh optimum.Timbulnya dormansi pada benih padi disebabkan oleh adanya hambatan benih untuk berkecambah, baik hambatan mekanis maupun fisiologis.Dormansi pada benih padi menguntungkan produsen benih karena dapat menekan laju deteriorasi pada masa prapanen maupun pascapanen (pengeringan, prosesing dan penyimpanan) (Ahmad, 2011). Dormasi merupakan fase istirahat dari suatu organ tanaman yang mempunyai
potensi
untuk
tumbuh
aktif
karena
memiliki
jaringan
meristem.Pada fase ini pertumbuhan organ tersebut hanya terhenti untuk sementara. Pertumbuhan yang terhenti ini hanya dinilai secara visual, jadi mungkin saja pada organ tersebut masih berlangsung proses akumulasi senyawa-senyawa organik tertentu. Jaringan meristem selalu terdapat pada organ intermediate seperti embrio biji, tunas apikal, tunas lateral, ujung akar, dan kambium. Selain itu juga terdapat pada organ determinate seperti daun, bunga, dan buah, tetapi hanya sampai pada fase awal perkembangannya. Jika organ-organ dengan jaringan meristem ini terhenti. pertumbuhannya untuk sementara, maka organ-organ ini disebut dalam keadaan dorman (Nurmala, 2003).
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 embrio. Biji yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses perkecambahannya. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apakah pengertian dari dormansi? 2. Apakah faktor internal yang mempengaruhi dormansi? 3. Apakah faktor eksternal yang mempengaruhi dormansi? 4. Bagaimanapematahan dormansi pada biji? 5. Bagaimana hubungan dormansi pada tunas lateral dengan dominasi apikal? 6. Apa saja organ tumbuhan yang mengalami dormansi? 7. Bagaimanakah fase dari perkecambahan? 8. Apa saja faktor yang mempengaruhi perkecambahan? 9. Bagaimana proses absisi pada daun? 10. Bagaimana proses pematangan buah klimakterik dan nonklimaterik?
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Dormansi Dormansi adalah keadaan pertumbuhan dan metabolisme yang terpendam, dapat disebabkan oleh kondisi lingkungan yang tidak baik atau oleh faktor tumbuhan itu sendiri.Seringkali jaringan yang dorman gagal tumbuh meskipun berada pada kondisi ideal.Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embrio. 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
embrio.Dormansi
diklasifikasikan menjadi bermacam-macam kategori berdasarkan faktor penyebab, mekanisme dan bentuknya. Benih dorman adalah benih yang mengalami istirahat total, benih tidak menunjukkan gejala atau fenomena tumbuh walaupun dalam keadaan media tumbuh optimum.Timbulnya dormansi pada benih disebabkan oleh adanya hambatan benih untuk berkecambah, baik hambatan mekanis maupun fisiologis.Dormasi merupakan fase istirahat dari suatu organ tanaman yang mempunyai potensi untuk tumbuh aktif karena memiliki jaringan meristem. Pada fase ini pertumbuhan organ tersebut hanya terhenti untuk sementara. Pertumbuhan yang terhenti ini hanya dinilai secara visual, jadi mungkin saja pada organ tersebut masih berlangsung proses akumulasi senyawa-senyawa organik tertentu. Jaringan meristem selalu terdapat pada organ intermediate seperti embrio biji, tunas apikal, tunas lateral, ujung akar, dan kambium. Selain itu juga terdapat pada organ determinate seperti daun, bunga, dan buah, tetapi hanya sampai pada fase awal perkembangannya. Jika organ-organ dengan jaringan meristem ini terhenti. pertumbuhannya untuk sementara, maka organ-organ ini disebut dalam keadaan dorman. Benih dalam keadaan dorman bukan berarti mati, karena benih tersebut
dapat
dirangsang
untuk
berkecambah
dengan
berbagai
perlakuan.Benih yang mati dan benih yang dorman dapat diketahui melalui uji perkecambahan. Bila volume benih pada akhir perkecambahan sama dengan sebelum dikecambahkan maka benih dalam keadaan dorman. Sebaliknya, bila volume benih menunjukkan perubahan misalnya mengecil, ditumbuhi cendawan atau bila dipijat ternyata lembek berarti benih tersebut mati (Ahmad, 2011). Tipe Dormansi Beberapa tipe dormansi, yaitu dormansi Fisik dan dormansi Fisiologis. 1. Dormansi Fisik 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. b. 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 ( Doran, 1997). 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. c. 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. Dormansi fisiologis (embrio) 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. 2.2 Faktor Internal yang Mempengaruhi Dormansi a. Faktor gen Yaitu faktor penurunan sifat pada keturunan yang diturunkan adalah sifatsifat fisik. b. Hormon Hormon tumbuh disebut juga zat tumbuh yang komponennya terdiri atas senyawa protein dengan substansi kimia yang aktif.Zat tumbuh ini banyak jenisnya, antara lain auksin, giberelin, sitokini, asam absisat, gas etilen, asam traumalin, dan kalin. c. Kecepatan transpirasi Semakin cepat transpirasi makin cepat penyerapan. d. Sistem perakaran Tumbuhan yang mempunyai system perakaran berkembang baik, akan mampu mengadakan penyerapan lebih kuat karena jumlah bulu akar semakin banyak. e. Kecepatan metabolisme
Penyerapan memerlukan energi, maka semakin cepat metabolismem (terutama respirasi) akan mempercepat penyerapan. 2.3 Faktor Eksternal yang Mempengaruhi Dormansi a. Cahaya/Sinar matahari Cahaya sangat diperlukan tumbuhan hijau untuk kelangsungan hidupnya, sebab cahaya/sinar matahari merupakan sumber energi yang digunakan untuk proses berlangsungnya fotosintesis di dalam daun tumbuhan hijau. b. Suhu (Temperatur) Setiap proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan selalu dipengaruhi oleh suhu lingkungannya. Suhu juga mempengaruhi kerja enzim.Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, suhu optimum berkisar antara 22-37 C. c. Kelembapan Udara Umumnya tanah dan udara sekitar yang kurang lembab (airnya cukup) akan sangat baik atau cocok bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena pada kondisi seperti itu, tanaman menyerap banyak air dan
penguapan
(transpirasi)
air
semakin
menurun,
sehingga
memungkinkan cepat terjadinya pembelahan dan pemanjangan sel. d. Air dan Unsur Hara Tanah Air mutlak diperlukan tumbuhan. Fungsi air bagi tumbuhan adalah bahan pembentuk karbohidrat (dalam proses fotosintesis), sebagai pelarut garam mineral di tanah dan sebagai pelarut senyawa-senyawa dalam sel. Air juga sebagai medium/tempat reaksi enzimatis e. Nutrisi Harus mengandung unsur makro (C,H,O,N,K,S,Ca,Fe,Mg) dan unsur mikro (B,Mo,Zu,Cu,Cl). f. Ketersediaan air tanah Tumbuhan dapat menyerap air bila air tersedia antara kapasitas lapang dan konsentrasi layu tetap. Bila air melebihi kapasitas lapang penyerapan terhambat karena akan berada dalam lingkungan anaerob. g. Konsentrasi air tanah
Air tanah bukan air murni, tetapi larutan yang berisi berbagai ion dan molekul.Semakin pekat larutan tanah semakin sulit penyerapan. h. Temperatur tanah Temperatur mempengaruhi kecepatan metabolism. Ada temperatur optimum untuk metabolisme dan tentu saja ada temperatur optimum untuk penyerapan i. Aerasi tanah Aerasi adalah pertukaran udara, yaitu maksudnya oksigen dan lepasnya CO2 dari lingkungan. Aerasi mempengaruhi proses respirasi aerob, kalau tidak baik akan menyebabkan terjadinya kenaikan kadar CO2 yang selanjutnya menurunkan pH. Penurunan pH ini berakibat terhadap permeabilitas membran sel. 2.4 Pematahan Dormansi Pada Biji 1. Perlakuan Mekanis a. Skarifiaksi Skarifikasi mencakup cara-cara seperti mengikir atau menggosok kulit biji dengan kertas empelas, melubangi kulit biji dengan pisau, perlaukan impaction (gocangan) untuk benih-benih yang memiliki sumber gabus. Dimana semuanya bertujuan untuk melemahkan kulit biji yang keras, sehingga lebih permeabel terhadap air atau gas. b.Tekanan Benis-benih dari sweet clover (Melilotus alba) dan alfafa (Medicago sativa) setelah diberi perlakuan dengan tekanan hidraulik 2000 atm pada 180OC selama 5-20 menit ternyata perkecambahannya meningkat sebesar 50-200%. Efek tekanan terlihat setelah benih-benih tersebut dikeringkan
dan
disimpan,
tidak
diragukan
lagi
perbaikan
perkecambahan terjadi disebabkan oleh perubahan permeabilitas kulit biji terhadap air. 2. Perlakuan Kimia Perlakuan dengan menggunakan bahan-bahan kimia sering pula dilakukan untuk memecahkan dormansi benih. Tujuannya adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki oleh air pada waktu
proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat dan asam nitrat dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lebih lunak sehingga dapat dilalui oleh air dengan mudah. Bahan kimia lain yang juga sering digunakan adalah: potassium hydroxide, asam hidrochlorit, potassium nitrat, dan thiourea. Disamping itu dapat pula digunakan hormon tumbuh untuk memecahkan dormansi pada benih, antara lain adalah : cytokinin, gibberellin dan auxin. 3. Perlakuan Perendaman dengan Air Beberapa jenis benih terkadang diberi perlakuan perendaman di dalam air panas dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih. Prosedur yang umum digunakan adalah sebagai berikut : air dipanaskan sampai 1800 – 2000F, benih dimasukkan ke dalam air panas tersebut dan biarkan sampai menjadi dingin, selama beberapa waktu. 4. Perlakuan Pemberian Temperatur Tertentu a. Stratifikasi Selama stratifikasi terjadi sejumlah perubahan dalam benih yang berakibat menghilangnya bahan-bahan penghambat pertumbuhan atau terjadi pembentukan bahan-bahan yang merangsang pertumbuhan.BenihBenih yang memerlukan stratifikasi selama waktu tertentu sebelum tanam yaitu : apel, anggur, pear, peach, pinus, rosa, strawberry, oak, cherry, dan lain-lain. Kebutuhan stratifikasi berbeda untuk setiap jenis tanaman. Temperatur tinggi jarang digunakan untuk memecahkan dormansi benih, kecuali baru kelapa sawit.Biasanya temperatur tinggi malah meningkatkan dormansi benih daripada memperbaiki perkecambahnnya. b. Perlakuan dengan Temperatur Tinggi dan Rendah Keadaan dormansi pada beberapa benih dapat diatasi dengan pemberian efek dari temperatur rendah dan agak tinggi. Tetapi temperatur ekstrim dari perlakuan ini tidak boleh berbeda lebuh dari 100 atau 200C , pada umumnya berada diatas dari titik beku. 5. Perlakuan dengan Cahaya Cahaya tidak hanya mempengaruhi persentase perkecambahan benih, tetapi juga laju perkecambahan. Pengaruh cahaya pada benih bukan
saja dalam jumlah cahaya yang diterima tetapi juga intensitas cahaya dan panjang hari 2.5 Hubungan Dormansi Pada Tunas Lateral dengan Dominasi Apikal Dormansi adalah keadaan dimana perkecambahan dan pertumbuhan terhenti dalam rentang waktu tertentu akibat adanya faktor – faktor internal maupun eksternal. Meskipun perkecambahan dan pertumbuhan terhenti namun aktivitas metabolik tetap berjalan walaupun rendah. Dalam hal ini terhambatnya pertumbuhan pada tunas lateral yang disebabkan dominansi apical. Di dalam pertumbuhan tanaman terdapat adanya dominansi pertumbuhan dibagian apeks atau ujung organ, yang disebut sebagian dominansi apikal. Dominansi apikal diartikan sebagai persaingan antara tunas pucuk dengan tunas lateral dalam hal pertumbuhan (Dahlia, 2001). Sedangkan menurut Chambell dominansi apikal merupakan konsentrasi pertumbuhan pada ujung tunas tumbuhan, dimana kuncup terminal secara parsial menghambat pertumbuhan kuncup aksilar. Dominansi apikal atau dominanis pucuk biasanya menandai pertumbuhan vegetatif tanaman yaitu pertumbuhan akar, batang dan daun. Dominansi apikal setidaknya berpengaruh dalam menghambat pertumbuhan lateral. Selama masih ada tunas pucuk, pertumbuhan tunas lateral akan terhambat sampai jarak tertentu dari pucuk (Dahlai, 2001). Dominasi pucuk dapat dikurangi dengan memotong bagian pucuk tumbuhan yang akan mendorong pertumbuhan tunas lateral. 2.6 Organ Tumbuhan Yang Mengalami Dormansi a. Dormansi biji Dormansi biji merupakan keadaan dimana biji tidak dapat berkecambah meskipun kondisi untuk berkecambah telah memadai. Hal ini biasanya terjadi karena hal – hal berikut : o Adanya pelapis biji yang sulit ditembus air Biji memiliki pelapis – pelapis berupa perikarp, testa, perisperma dan endosperma. Pelapis – pelapis tersebutlah yang mengakibatkan terhalangnya pertukaran oksigen dan penyerapan air. Selain itu,
adanya pelapis – pelapis tersebut juga menyebabkan kegagalan dalam memobilisasi cadangan makanan dari endosperma/ perisperma. Testa merupakan lapisan yang impermeabel terhadap air jika baru dialiri air, oleh karena itu dormansi di tanah dapat dipertahankan sampai lapisan tersebut dirusak oleh organisme – organisme mikro tanah. Ada pula pada beberapa spesies, air dan oksigen tidak dapat masuk kedalam biji karena terhalang oleh gabus (sumpal strofiolar). Terhalangnya air dan oksigen kedalam biji dapat diatasi dengan goncangan dan skarifikasi (penggoresan) Jadi, biji digoncang – goncangkan sampai sumpal strofiolar lepas, selanjutnya air dan oksigen dapat menembus biji dan biji dapat mulai berkecambah. Skarifikasi (penggoresan) dilakukan dengan pisau, kikir, dan kertas amplas, sedangkan di alam skarifikasi terjadi akibat kerja mikroba, pada saat biji melewati pencernaan burung atau hewan lain, terpajan suhu yang tidak menentu, serta terbawa oleh air melintasi pasir dan batu cadas. o Belum dewasanya embrio Pada beberapa biji, tidak tejadinya perkecambahan disebabkan karena embrio belum sempurna pertumbuhannya atau belum matang. Biji – biji tersebut memerlukan jangka waktu tertentu agar dapat berkecambah. Biji – biji ini biasanya ditempatkan pada temperatur dan kelembaban tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrio terbentuk sempurna dan dapat berkecambah. o Adanya senyawa – senyawa penghambat osmotik dan kimia Potensial air yang terlalu negatif menyebabkan biji mengalami dormansi. Adapun senyawa – senyawa kimia yang menghambat perkecambahan dan menyebabkan dormansi diantaranya adalah kompleks pelepas sianida, senyawa pelepas ammonia, lakton tak jenuh, aldehid, minyak esensial, alkaloid, dan senyawa fenol. Selain senyawa – senyawa tersebut, adapula hormon yang berperan dalam dormansi biji yaitu ABA. ABA eksogen menjadi penghambat yang kuat bagi perkecambahan biji, dimana hormon ini akan memperlambat
pemanjangan radikula. ABA memang menyebabkan dormansi pada beberapa spesies, namun tidak pada spesies – spesies tertentu. Pada tumbuhan gurun, masa berakhirnya dormansi terjadi ketika hujan lebat melunturkan ABA dari biji. b. Dormansi Kuncup Dormansi kuncup terjadi sebelum munculnya perubahan warna dan mengeringnya daun pada musim gugur. Pada saat musim panas, kuncup – kuncup ini akan berhenti tumbuh dan kemudian muncul kembali ketika musim dingin. Daun – daun akan tetap berwarna hijau dan melakukan fotosintesis sampai awal musim gugur, yang nantinya daun akan mengering akibat respons terhadap siang hari yang pendek, cerah dan dingin.
Adanya
perlakuan
hari
pendek
menyebabkan
terjadinya
pembentukan kuncup dorman dan penghambatan pemanjangan ruas serta pembesaran daun, contohnya pada mapel merah (Acer rubrum) dan cemara Norwegia (Picea abies). Sama seperti halnya dormansi biji, kurangnya air pada kuncup juga mempercepat dormansi. Pengaruh morfologi terhadap dormansi juga mengambil peranan yang penting, dimana pada kuncup dorman umumnya terdapat sisik kuncup. Sisik kuncup ini merupakan ruas yang sangatpendek dengan daun yang berubah. Sisik ini berperan dalam mencegah kekeringan dan membatasi pergerakan oksigen ke jaringan meristem yang ada dibawahnya. Dormansi kuncup dari tumbuhan berkayu memiliki sejumlah primordial daun yang tidak membesar dan perkembangan selanjutnya dihentikan oleh awal dormansi. Promordia daun dapat dikelilingi oleh sisik tunas dengan stipula yang berubah (seperti pada Fagus) atau daun yang berubah (seperti pada Acer). Hormon ABA berperan dalam menginduksi dormansi. Awalnya hormon ini disintesis di daun kemudian dipindahkan ke pucuk untuk menginduksi dormansi. ABA akan berperan secara langsung dalam memperlambat dan menghentikan pertumbuhan serta perkembangan sisik kuncup.
Hormon auksin juga ikut berperan dalam hal mematahkan dormansi pada kuncup. Auksin banyak digunakan dalam kerja mikropropagasi dan bekerja sama dengan medium makanan (nutrien) untuk memelihara pertumbuhan kalus, suspensi sel atau organ (seperti meristem, tunas dan ujung akar) dan mengatur morfogenesis. Adanya dominasi apikal menyebabkan tanaman dapat tumbuh lebih tinggi dan meningkatkan eksposur tanaman terhadap cahaya matahari. Produksi auksin oleh tunas apikal berdifusi ke arah bawah tumbuhan dan menghambat pertumbuhan tunas lateral. Pemotongan tunas apikal beserta hormonnya dapat menyebabkan tunas lateral dorman yang terletak di bawah untuk mulai tumbuh. Ketika tunas apikal dihilangkan, sumber auksin hilang. Konsentrasi auksin yang jauh lebih rendah menyebabkan tunas lateral terpacu untuk tumbuh. Tunas lateral akan lebih sensitive terhadap auksin daripada tunas apikal. Selanjutnya tunas yang berada diantara ketiak daun dan batang menghasilkan percabangan baru yang akan berkompetisi untuk menjadi titik tumbuh.
gambar.3 dormansi tunas apikal
2.7 Fase Dari Perkembangan Menurut Sutopo (1993), proses perkecambahan biji merupakan suaturangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Proses perkecambahan terdapat 3 tahap yang saling berhunungan, yaitu: 1. Imbibisi
Pada tahap ini, biji menyerap air (imbibisi) dari lingkungan sekitarnya. Proses penyerapan terjadi karena adanya perbedaan potensial air antara biji dan lingkungan sekitarnya. 2. Pembentukan enzim Enzim yang dihasilkan pada tahap ini menyebabkan peningkatan aktivitas metabolik. Contoh enzim yang berperan pada proses perekecambahan adalah enzim amilase yang menghidrolisis pati menjadi gula. 3. Pemanjangan sel radikula. Pemanjangan sel radikula diikuti dengan munculnya radikula dari kulit biji. 4. Pertumbuhan kecambah Kecambah
yang
dihasilkan
dari
perkecambahan
selanjutnya
mengalami pertumbuhan primer.
Gambar: Urutan proses perkecambahan (a) embrio menyerap air, (b) embrio mengeluarkan GA ke aleuron, (c) aleuron mengeluarkan enzim dan enzim menuju ke endosperma, (d) enzim bekerja menguraikan zat makanan hingga diperoleh energi untuk perkecambahan.
2.8 Faktor Yang Mempengaruhi Perkecambahan 1. Faktor Dalam a. Tingkat kemasakan benih Benih yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai tidak mempunyai viabilitas yang tinggi karena belum memiliki cadangan makanan yang cukup serta pembentukan embrio belum sempurna. Pada umumnya sewaktu kadar air biji menurun dengan cepat sekitar 20 persen, maka benih tersebut juga telah mencapai masak fisiologis atau masak fungsional dan pada saat itu benih mencapat berat kering maksimum, daya tumbuh maksimum (vigor) dan daya kecambah maksimum (viabilitas) atau dengan kata lain benih mempunyai mutu tertinggi. b. Ukuran benih Benih yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan yang lebih banyak dibandingkan dengan yang kecil pada jenis yang sama. Cadangan makanan yang terkandung dalam jaringan penyimpan digunakan sebagai sumber energi bagi embrio pada saat perkecambahan.Berat
benih
berpengaruh
terhadap
kecepatan
pertumbuhan dan produksi karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada saat permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen. 2. Faktor Luar Faktor luar utama yang mempengaruhi perkecambahan diantaranya : a. Air Penyerapan air oleh benih dipengaruhi oleh sifat benih itu sendiri terutama kulit pelindungnya dan jumlah air yang tersedia pada media di sekitarnya, sedangkan jumlah air yang diperlukan bervariasi tergantung kepada jenis benihnya, dan tingkat pengambilan air turut dipengaruhi oleh suhu. Perkembangan benih tidak akan dimulai bila air belum terserap masuk ke dalam benih hingga 80 sampai 90 persen dan umumnya dibutuhkan kadar air benih sekitar 30 sampai 55 persen. Benih mempunyai kemampuan kecambah pada kisaran air tersedia. Pada kondisi media yang terlalu basah akan dapat menghambat aerasi
dan merangsang timbulnya penyakit serta busuknya benih karena cendawan atau bakteri. b. Suhu Suhu optimal adalah yang paling menguntungkan berlangsungnya perkecambahan benih dimana presentase perkembangan tertinggi dapat dicapai yaitu pada kisaran suhu antara 26.5 sd 35°C. Suhu juga mempengaruhi kecepatan proses permulaan perkecambahan dan ditentukan oleh berbagai sifat lain yaitu sifat dormansi benih, cahaya dan zat tumbuh gibberallin. c. Oksigen Saat berlangsungnya perkecambahan, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan CO2, air dan energi panas. Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan menghambat proses perkecambahan benih. Kebutuhan oksigen sebanding dengan laju respirasi dan dipengaruhi oleh suhu, mikroorganisme yang terdapat dalam benih. Umumnya benih akan berkecambah dalam udara yang mengandung 29 persen oksigen dan 0.03
persen
CO2.
Namun
untuk
benih
yang
dorman,
perkecambahannya akanterjadi jika oksigen yang masuk ke dalam benih ditingkatkan sampai 80 persen, karena biasanya oksigen yang masuk ke embrio kurang dari 3 persen. d. Cahaya Kebutuhan benih akan cahaya untuk perkecambahannya berfariasi tergantung pada jenis tanaman. Adapun besar pengaruh cahanya terhadap perkecambahan tergantung pada intensitas cahaya, kualitas cahaya,
lamanya
penyinaran.
Pengaruh
cahaya
terhadap
perkecambahan benih dapat dibagi atas 4 golongan yaitu golongan yang memerlukan cahaya mutlak, golongan yang memerlukan cahaya untuk mempercepat perkecambahan, golongan dimana cahaya dapat menghambat perkecambahan, serta golongan dimana benih dapat berkecambah baik pada tempat gelap maupun ada cahaya.
e. Medium Medium yang baik untuk perkecambahan haruslah memiliki sifat fisik yang baik, gembur, mempunyai kemampuan menyerap air dan bebas dari organisme penyebab penyakit terutama cendawan. Pengujian viabilitas benih dapat digunakan media antara lain substrat kertas, pasir dan tanah. 2.9 Proses Absisi Pada Daun Proses penuaan pada jaringan tumbuhan dapat terjadi dengan berbagai mekanisme, salah satunya adalah absisi. Absisi adalah suatu proses secara alami terjadinya pemisahan bagian/organ tanaman dari tanaman, seperti: daun, bunga, atau buah (Sastramihardja, 1990). Dalam proses absisi factor alami seperti dingin, panas, kekeringan, akan berpengaruh terhadap absisi. Dalam hubungannya dengan hormon tumbuh, maka terdapat jenis hormon yang menghambat terjadinya proses absisi ada juga yang justru mempercepat terjadinya proses absisi itu sendiri. Mekanisme penuaan dan absisi daun dikendalikan secara hormonal dapat dijelaskan sebagai berikut. 1. Leaf maintenance phase Daun yang sedang aktif tumbuh menghasilkan auksin yang ditranspor ke batang mempertahankan zona absisi dalam keadaan tidak sensitive/tidak aktif. 2. Shedding induction phase Reduksi transport auksin dari daun meningkatkan produksi etilen. Perubahan keseimbangan hormonal ini meningkatkan sensitivitas sel target. 3. Shedding phase Sintesis enzim yang berperan menghidrolisis dinding sel. Selulase dan pektinase merupakan enzim yang memutus hubungan dengan sel–sel yang berdekatan dengan zona absisi. Adanya tekanan mekanik seperti angin atau gravitasi menyebabkan absisi.
3.0 Proses Pematangan Buah Klimakterik dan Nonklimaterik Proses pematangan buah klimakterik dipicu oleh ethylene. Pada buah segar yang metabolism pematangan buah disertai dengan meningkatnya aktivitas pernapasan secara drastis atau evolusi CO2 disebut buah klimaterik. Contoh buah klimaterik diantaranya yaitu tomat, mentimun, pisang, dan apel. Sedangkan pada buah yang tidak mengalami peningkatan CO2 secara drastis disebut buah nonklimaterik. Pada buah non-klimaterik akan matang bila diberi tambahan etilen atau dipanen ketika sudah masak di pohon. Contoh buah non-klimaterik yaitu strawberry, anggur, jeruk, dan jagung. Proses pematangan buah klimaterik menarik banyak peneliti selama bertahun-tahun karena kepentingan ekonomi. Sesaat sebelum terjadi peningkatan pernafasan secara drastis, terdapat peningkatan yang signifikan dalam produksi etilen.Peran etilen pada pematangan buah penting dalam kepentingan komersial. Misalnya buah tomat, pisang, dan buah klimaterik lainnya yang harus dikirim jarak jauh, biasanya dipanen pada tahap hijau matang dan kemudian dikirim ke tempat tujuan. Karena adanya peningkatan CO2 secara drastis yang menyebabkan peningkatan kadar etilen, sehingga buah matang di tempat tujuan (Hopkins, 2009). Pembatasan biosintesis etilen diatur oleh enzim ACC sintetase (ACS) dan ACC oksidase (ACO).Pada buah tomat, ACS memicu pematangan (pemicu biosintesis etilen). Para peneliti telah menemukan sejumlah besar etilen erdapat
pada buah tomat, termasuk beberapa reseptor etilen yang terdapat hanya dalam buah segar dan selama proses pematagan. Tantangan sekarang adalah untuk memahami bagaimana sejumlah besar komponen berinteraksi membentuk sinyal rantai transduksi koheren yanag mengatur banyak gen pemasakan buah (Hopkins, 2009).
Gambar: Proses pematangan buah klimaterik
Gambar: Proses pematangan buah nonklimaterik
BAB III KESIMPULAN
1. Dormansi adalah keadaan pertumbuhan dan metabolisme yang terpendam, dapat disebabkan oleh kondisi lingkungan yang tidak baik atau oleh faktor tumbuhan itu sendiri. 2. Faktor internal yang mempengaruhi dormansi yaitu kecepatan metabolism, sistem perakaran, kecepatan transpirasi, hormone, dan faktor gen. 3. Faktor eksternal yang mempengaruhi dormansi yaitu cahaya/sinar matahari, suhu (temperatur), kelembapan udara, air dan unsur hara tanah, nutrisi, ketersediaan air tanah, konsentrasi air tanah, temperatur tanah , dn aerasi tanah 4. Pematahan dormansi pada biji dibagi menjadi 5, yaitu perlakuan mekanis, perlakuan kimia, perlakuan perendaman dengan air, perlakuan pemberian temperatur tertentu, dan perlakuan dengan cahaya 5. Hubungan dormansi pada tunas lateral dengan dominasi apikal yaitu saat perkecambahan dan pertumbuhan terhenti, aktivitas metabolik tetap berjalan walaupun rendah. dalam hal ini terhambatnya pertumbuhan pada tunas lateral yang disebabkan dominansi apical. di dalam pertumbuhan tanaman terdapat adanya dominansi pertumbuhan dibagian apeks atau ujung organ, yang disebut sebagian dominansi apikal. dominansi apikal diartikan sebagai persaingan antara tunas pucuk dengan tunas lateral dalam hal pertumbuhan. 6. Organ tumbuhan yang mengalami dormansi yaitu biji dan kuncup. 7. Proses perkecambahan yaitu embrio menyerap air, embrio mengeluarkan GA ke aleuron, aleuron mengeluarkan enzim dan enzim menuju ke endosperma,
dan
enzim
bekerja
menguraikan zat
makanan
hingga diperoleh energi untuk perkecambahan. 8. Faktor yang mempengaruhi perkecambahan terdiri dari faktor dalam dan faktor luar. Factor dalam terdiri dari tingkat kemasakan benih dan ukuran benih. Faktor luar terdiri dari air, suhu, oksigen, cahaya, dan medium.
9. Proses absisi pada daun yaitu leaf maintenance phase, shedding induction phase, dan shedding phase 10. Proses pematangan buah klimakterik dipicu oleh ledakan jumlah etilen, sedangkan pada pematangan buah non-klimaterik tidak terjadi ledakan jumlah etilen.
DAFTAR PUSTAKA Ahmad, A. 2011. Studi Pematahan Dormansi Dan Periode After-Ripening Padi Gogo Lokal Gorontalo. Disertasi IPB, Bogor. Dahlia, dkk. 2000. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Malang : UM Press Dwijoseputro,
D.
1983.
Pengantar
Fisiologi
Tumbuhan.
Gramedia.
Jakarta.Salisbury, dan Ross. 1992. Fisiologi Tumbuhan. ITB Press. Bandung. Hopkins. 2009. Introduction to Plant Physiology. United States of Amerika: WILEY Nurmala, M. 2003. Dormansi Karena Kulit Biji Yang Keras. FMIPA Universitas Hasanuddin, Makasar. Saleh, M.S., E. Adelina, E. Murniati dan T. Budiarti. 2008. Pengaruh Skarifikasi Dan Media Tumbuh Terhadap Viabilitas Benih Dan Vigor Kecambah Aren. J. Agroland 15 (3) : 182 – 190. Sastamihardja, D. & Siregar, A.H. 1990. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB.
