Pematahan Dormansi Aren

STUDI TEKNIK PEMATAHAN DORMANSI DAN MEDIA PERKECAMBAHAN TERHADAP VIABILITAS BENIH AREN ( Arenga pinnata ( Wurmb.) Merr.) Zaki Ismail Fahmi (Calon PBT Ahli) Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan Surabaya A. PENDAHULUAN Tanaman aren ( Arenga pinnata (Wurmb.) Merr.) adalah tanaman perkebunan yang potensial untuk dikembangkan di Indonesia. Tanaman aren merupakan tanaman multi manfaat, hampir seluruh bagian tanaman dapat dimanfaatkan yaitu sebagai penghasil nira (bahan utama gula aren, minuman, cuka, dan alkohol), sumber energi terbarukan (bioethanol), sumber karbohidrat (tepung), bahan campuran minuman (kolang-kaling), bahan bangunan (batang) dan sebagai tanaman konservasi untuk lahanlahan kritis. Permasalahan pokok pengembangan tanaman aren yaitu pada umumnya aren belum dibudidayakan secara massal. Petani masih mengandalkan tanaman yang tumbuh secara alami, dimana aren tumbuh bergerombol dengan jarak tanam yang tidak beraturan sehingga terjadi pemborosan lahan. Hal ini menyebabkan tingkat produktivitas lahan maupun tanaman aren rendah sehingga menyebabkan pendapatan petani makin menurun (Maliangkay, 2007). Secara alami benih aren memiliki masa dormansi yang cukup lama, yaitu bervariasi dari 4-12 bulan yang terutama disebabkan oleh kulit benih yang keras dan impermeabel sehingga menghambat terjadinya imbibisi air ke dalam benih (Saleh, 2004). Faktor lain yaitu disebabkan oleh adanya zat inhibitor perkecambahan seperti ABA, kematangan embrio yang belum sempurna dan faktor genetis tanaman aren (Asikin dan Puspitaningtyas, 2000). Oleh karena itu diperlukan pengembangan metode persiapan benih aren bermutu yang cepat dan dalam jumlah besar. Masa dormansi yang panjang pada benih aren dapat diperpendek waktunya dengan perlakuan khusus yaitu dengan perlakuan secara fisik, Studi Teknik Pematahan Dormansi dan Media Perkecambahan Terhadap Viabilitas Benih Aren

1

kimia maupun biologi pada benih sebelum dikecambahkan. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, perlunya kombinasi antara perlakuan sehingga akan diperoleh waktu pengecambahan yang lebih cepat dan daya berkecambah yang tinggi. Kombinasi yang umum dilakukan dalam pematahan dormansi yaitu perlakuan secara fisik dengan skarifikasi dan perlakuan kimia yaitu perendaman dalam larutan KNO3 0,5 % (Saleh, 2004, Rofik dan Murniati, 2008). Faktor lain yang mempengaruhi pembibitan aren adalah media perkecambahan. Oleh karena itu pengembangan penelitian tentang pengaruh media perkecambahan terhadap pertumbuhan benih perlu dilakukan. Setiap jenis benih tanaman mempunyai kecenderungan yang berbeda-beda mengenai media yang sesuai untuk perkecambahan. Tulisan

ini

bertujuan

untuk

mempalajari

beberapa

teknik

pematahan dormansi dan media perkecambahan yang paling efektif dalam meningkatkan viabilitas benih aren. B. ANATOMI BENIH TANAMAN AREN Susunan benih aren terdiri dari kulit benih (testa), endosperma, dan embrio. Jaringan testa tersusun oleh sel-sel sklereid, jaringan endosperma dan embrio tersusun oleh sel-sel parenkim, sedangkan jaringan endosperma sebagian selnya bersifat hidup. Lainnya halnya dengan bagian embrio benih, seluruhnya tersusun oleh sel-sel hidup yang aktif secara fisiologis dan banyak mengandung air untuk mempertahankan kehidupan sel penyusunnya ( Widyawati et al., 2009). Benih aren yang siap dikecambahkan diambil dari buah yang sudah mencapai masak fisiologis dengan ciri-ciri sebagai berikut : bagian eksokarp berwarna kuning sampai kuning kecoklatan dan licin, mesokarp berwarna kuning kecoklatan dan lunak, endokarp berwarna hitam pekat dan dan sangat keras, endosperm berwarna putih sangat keras dan memadat. Cara mendapatkan benih aren yaitu buah aren diekstraksi dengan cara merendam buah dalam ember yang berisi air sampai buah tenggelam Studi Teknik Pematahan Dormansi dan Media Perkecambahan Terhadap Viabilitas Benih Aren

2

kemudian ditutup dengan karung selama 5 hari. Selanjutnya benih aren dibersihkan dari daging buah (mesokarp) dengan cara diinjak-injak, sisa daging buah dibersihkan dengan menggunakan serbuk gergaji. Benih dipilih yang berwarna hitam mengkilap dengan ukuran yang seragam (Saleh, 2004; Rofik dan Murniati, 2008). Proses

perkecambahan

benih

aren tidak

seperti tanaman

monokotil umumnya. Perkecambahan dimulai dengan munculnya axis embrio. Setelah mencapai panjang tertentu axis embrio membengkak pada bagian ujungnya, pada bagian inilah akan muncul plumula dan akar (Masano, 1989 dalam Rofik dan Murniati, 2008).

Gambar 1. Tahapan Perkecambahan Benih Aren

Benih aren termasuk ke dalam benih rekalsitran karena kandungan airnya relatif tinggi pada waktu dipanen dan penurunan kandungan air benih dapat menurunkan daya berkecambah benih tersebut (Rabaniyah, 1997 dalam Widyawati et al., 2009). Sifat permeabilitas benih aren ditentukan oleh faktor umur, semakin tua benih aren maka kadar lignin dan tannin meningkat. Semakin tinggi kandungan lignin dan tannin biji aren maka semakin rendah imbibisinya. Peningkatan kadar lignin dan tannin tersebut sangat berperan dalam menurunkan permeabilitas benih aren terhadap air sehingga ketika dikecambahkan proses imbibisi benih aren berlangsung sangat lambat (Widyawati et al., 2009).

Studi Teknik Pematahan Dormansi dan Media Perkecambahan Terhadap Viabilitas Benih Aren

3

C. TEKNIK PEMATAHAN DORMANSI AREN a.

Pengertian Dormansi Dormansi benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda perkecambahannya, hingga waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses tersebut. Roberts (1972) menyebutkan bahwa dormansi dapat terjadi meskipun benih viabel, benih tidak berkecambah pada kondisi yang sudah memenuhi syarat untuk berkecambah (suhu, air dan oksigen yang cukup). Dormansi dapat terjadi pada kulit benih maupun pada embrio. Benih 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 benih, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi embrio. Berdasarkan faktor penyebabnya, dormansi terbagi menjadi 2 yaitu (1) Imposed dormancy (quiescence) dan (2) Innate dormancy (rest).

Imposed

dormancy

yaitu

dormansi

yang

disebabkan

terhalangnya pertumbuhan aktif karena keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan, sedangkan Innate dormancy disebabkan oleh keadaan atau kondisi di dalam organ-organ benih itu sendiri (Anonim1, 2009). Dengan melihat fisik benih maka benih aren termasuk Innate dormancy (rest) dimana dormansi ini disebabkan oleh benih memiliki kulit yang keras dan impermeabel sehingga menghambat terjadinya imbibisi air ke dalam benih. b. Teknik Pematahan Dormansi Benih aren secara alami memiliki masa dormansi yang cukup panjang, yakni sekitar 4 – 6 bulan bahkan terkadang sampai 1 tahun (Saleh, 2004). Hal tersebut terutama disebabkan oleh kulit benih yang keras dan impermeabel sehingga menghambat terjadinya imbibisi air ke dalam benih yang menyebabkan perkecambahan terlambat. Studi Teknik Pematahan Dormansi dan Media Perkecambahan Terhadap Viabilitas Benih Aren

4

Penyebab dormansi benih aren antara lain adalah tebalnya kulit benih dan ketidakseimbangan senyawa perangsang dan senyawa penghambat

dalam

memacu

aktivitas

perkecambahan

benih.

Disamping itu meningkatnya senyawa kalsium oksalat pada buah aren yang telah matang juga diduga sebagai penghambat perkecambahan, disisi lain kalsium oksalat dikeluhkan oleh petani karena dapat menimbulkan rasa gatal. 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 %. Berikut teknik pematahan dormansi yang dilakukan : 1. Secara Fisik Teknik yang umum dilakukan yaitu skarifikasi / deoperkulasi dengan kertas amplas tepat pada bagian titik tumbuh sampai terlihat bagian embrionya. Skarifikasi memungkinkan air masuk ke dalam benih untuk memulai berlangsungnya perkecambahan. Skarifikasi mengakibatkan hambatan mekanis kulit benih untuk berimbibisi berkurang sehingga peningkatan kadar air dapat terjadi lebih cepat sehingga benih cepat berkecambah (Widyawati et al., 2009). Cara lain yaitu dengan melakukan perendaman dalam air dengan suhu normal atau suhu tinggi (500C), dan perlukaan daerah sekitar embrio selebar 5 mm. Pelaksanakan teknik skarifikasi / deoperkulasi harus hati-hati dan tepat pada posisi embrio berada. Posisi embrio benih aren kadangkadang berbeda seperti terletak pada bagian punggung sebelah kanan atau kiri, terkadang terletak ditengah-tengah (Rofik dan Murniati, 2008).


5

2. Secara Kimia Dilakukan perendaman pada larutan kimia yaitu KNO3, HCl, H2SO4 dan hormon Giberelin/Giberelat (GA3). Teknik aplikasi larutan KNO3 0,5% yaitu benih direndam ke dalam larutan kemudian ditutup dengan plastik yang sudah diberi lubang pada bagian atasnya selama 36 jam. Perendaman dalam larutan HCl dengan kepekatan 95 % selama 15 – 25 menit, larutan H2SO4 10 % selama 3 jam, sedangkan konsentrasi Giberelin (GA3) yang digunakan antara 100-300 mg/L air dengan waktu perendaman selama 1-3 minggu (Pane, 2009; dan Sirait, 2010). Gambar 2. Skema Pematahan Dormansi Benih Aren Secara Fisik dan Kimia (Sumber : Rofik dan Murniati, 2008). Benih aren masak fisiologis

Benih diekstraksi selama 5 hari (direndam dalam air, dipisahkan antara daging dan benih)

Benih yang digunakan seragam ukurannya (warna hitam mengkilap)

Benih diberi perlakuan : - Fisik : skarifikasi/deoperkulasi pada titik tumbuh sampai terlihat embrio dengan menggunakan amplas. - Kimia : perendaman dalam larutan KNO3 0,5% selama 36 jam

Benih dikecambahkan pada media semai alternatif : - Pasir (komposisi 100 %), - Campuran tanah dan kompos (1:1), - Serbuk gergaji, coco peat, arang sekam (100 %). Disiram tiap hari, dijaga kelembaban media 80 %.

Hasil Daya berkecambah : - Deoperkulasi dan media pasir DB = 76 – 88 % - Deoperkulasi dan media tanah+kompos DB = 45 – 70 % - Deoperkulasi dan media arang sekam DB = 76 – 85 %. Perlakuan deoperkulasi mulai berkecambah umur 41 HSS, sedangkan keadaan normal berkecambah umur 120 HSS. Studi Teknik Pematahan Dormansi dan Media Perkecambahan Terhadap Viabilitas Benih Aren

6

c.

Penelitian

yang

berhubungan

dengan

Teknik

Pematahan

Dormansi Asikin dan Puspaningtyas (2000) melakukan pematahan dormansi untuk mengatasi impermeabilitas kulit biji aren melalui perendaman dengan HCl, H2SO4, air panas dan skarifikasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui dormansi biji aren dan variasinya serta mengetahui penyebab dormansi secara in vivo dan in vitro. Hasil pengamatan secara in vitro menunjukkan bahwa terdapat perbedaan masa perkecambahan antara eksplan embrio dan eksplan biji (embrio+endosperm). Embrio mulai berkecambah 1-2 minggu setelah

semai

(MSS),

sedangkan

biji

baru

memperlihatkan

pertumbuhan apokol setelah 8-10 MSS. Hasil pengamatan secara in vivo menunjukkan bahwa lama dormansi dan daya berkecambah biji aren secara nyata dipengaruhi oleh sumber benih/pohon induknya (28 minggu) dengan daya berkecambah sebesar 16-95 persen. Perlakuan biji secara nyata mampu mengurangi variasi lama dormansi menjadi hanya 2-3 MSS dan meningkatkan daya berkecambah menjadi 49-100 persen. Dari hasil penelitian ini dapat dikatakan bahwa penyebab dormansi kemungkinan besar berasal dari kulit biji yang impermeabel dan inhibitor perkecambahan yang ada pada kulit biji dan endosperm biji, karena embrio yang ditanam langsung secara in vitro dapat tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan eksplan embrio+endosperm. Saleh (2004) melakukan teknik pematahan dormansi benih aren dengan cara skarifikasi dikombinasikan dengan lama ekstraksi buah aren. Hasil penelitian menunjukkan perlakuan skarifikasi dan ekstraksi buah selama 30 hari menghasilkan daya berkecambah terbanyak yaitu masing-masing 46,95 % dan 38,43 % dibanding perlakuan lainnya. Kecepatan berkecambah benih aren tercepat yaitu 41,82 hari. Perlakuan skarifikasi dan ekstraksi buah memungkinkan air

masuk

ke

dalam

benih

(imbibisi)

untuk

dapat

memulai

berlangsungnya proses perkecambahan benih lebih cepat. Studi Teknik Pematahan Dormansi dan Media Perkecambahan Terhadap Viabilitas Benih Aren

7

Rofik dan Murniati (2008) menyatakan bahwa perlakuan deoperkulasi benih merupakan teknologi sederhana yang sangat efektif dalam mematahkan masalah dormansi pada benih aren. Kombinasi deoperkulasi dengan media perkecambahan (media pasir) memberikan hasil Potensi Tumbuh Maksimum sebesar 96,67 %, daya berkecambah 88,33 %, dan nilai kecepatan berkecambah sebesar 0,61. Semakin tinggi nilai kecepatan berkecambah, maka semakin tinggi

vigor

benih

tersebut

dan

benih

semakin

cepat

perkecambahannya. Widyawati et al., 2009 melakukan penelitian mengenai sifat permeabilitas dan menemukan teknik mempercepat perkecambahan benih aren yang efektif dan efisien dalam usaha untuk mempercepat perkecambahan benih aren. Dari penelitian ini diperoleh informasi bahwa semakin tua benih aren maka permeabilitasnya terhadap air semakin menurun, tetapi tidak bersifat impermeabel sehingga imbibisi berlangsung lebih lama, antara lain disebabkan oleh meningkatnya kandungan lignin dan tanin yang menutupi sel-sel sklereid kulit benih. Hasil terbaik dalam mematahkan dormansi benih aren yaitu pengampelasan pada bagian operkulum, yang merupakan tempat keluarnya kecambah benih. Hasil daya berkecambah tertinggi yaitu sebesar 82,50%. Mulyadi (2010) melakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui lama waktu ekstraksi buah dan perlakuan biji yang tepat dan berpengaruh baik terhadap perkecambahan benih aren. Hasil penelitian menunjukkan terjadi interaksi antara lama ekstraksi dengan cara pemecahan dormansi terhadap prosentase perkecambahan pada umur 12 dan 15 MST dan panjang kecambah aren pada 15 MST, lama ekstraksi 3 minggu dengan perendaman GA3 memperlihatkan pengaruh paling baik. Cara pemecahan dormansi benih aren paling efektif pada penelitian ini yaitu perendaman dalam larutan GA3. Rinaldi ( 2010) menyatakan bahwa terdapat interaksi antara perlakuan skarifikasi dan lama perendaman terhadap perkecambahan Studi Teknik Pematahan Dormansi dan Media Perkecambahan Terhadap Viabilitas Benih Aren

8

benih aren. Benih yang telah diskarifikasi dan direndam selama 24 jam memberikan hasil terbaik dengan daya berkecambah 70,21%, kecepatan berkecambah 37,25 hari, panjang axis embrio 6,09 cm, panjang akar kecambah 10,77 cm dan vigor sebesar 48,37 %. Penelitian pada palmae lain yaitu benih palem botol yang dilakukan oleh Sipayung (2010) menunjukkan bahwa pengaruh skarifikasi

bagian-bagian

benih

mampu

mempercepat

proses

perkecambahan. D. MEDIA PERKECAMBAHAN Struktur atau kondisi fisik medium semai sangat berperan penting dalam menentukan terjadinya proses perkecambahan dan perkembangan benih yang disemaikan. Medium yang baik harus memiliki keseimbangan antara kadar air dan aerasi (porositas). Struktur yang kompak menjamin terjadinya kontak antara biji dengan medium. Porousitas menjamin kontinuitas suplai air dan aerasi untuk respirasi akar, serta mempermudah penetrasi akar. Namun medium yang terlalu kompak dapat menghambat perkecambahan,

sedangkan

medium

yang

terlalu

porous

akan

menyulitkan semai untuk dapat berkembang dengan baik. Biasanya biji berukuran kecil membutuhkan medium yang lebih kompak dan liat dibanding biji-biji berukuran besar. Media menentukan dalam proses perkecambahan benih, setiap jenis benih tanaman mempunyai kecenderungan yang berbeda-beda tentang media yang sesuai untuk perkecambahan. Menurut Sutopo (2000) dalam Rofik dan Murniati (2008) salah satu faktor yang penting mempengaruhi perkecambahan adalah media yang memiliki sifat fisik yang baik, gembur, mempunyai kemampuan menyimpan air dan bebas dari organisme bebas penyakit. Media perkecambahan yang biasa digunakan diantaranya pasir, arang sekam, serbuk gergaji, campuran tanah dan kompos, lapisan tanah top soil dan coco peat. Media arang sekam memiliki struktur kasar,


9

kerapatan media rendah sehingga memungkinkan axis embrio dan akar aren dapat dengan mudah tumbuh.

Gambar 3. Kegiatan Pengecambahan Secara Alami

Gambar 4. Kegiatan Pengecambahan Secara Buatan Pada Bak Semai

Media pasir dan campurannya dalam prakteknya lebih mudah disterilkan sehingga mampu menekan serangan jamur ketika proses perkecambahan

berlangsung.

Penggunaan

media

pasir

banyak

disarankan dalam pengujian benih yang dikeluarkan ISTA. Penelitian tentang pengaruh media terhadap perkecambahan diantaranya yaitu : 1. Soeseno (2000) dalam Rofik dan Murniati (2008) menyatakan media yang sesuai untuk pengecambahan benih aren yaitu pasir kali yang bersih. Pasir sebelumnya direbus atau disterilkan terlebih dahulu. Benih aren yang disemaikan di media pasir (komposisi 100 %) mampu berkecambah setelah 34 hari. Kemudian baru muncul dipermukaan 3 minggu kemudian. 2. Rofik dan Murniati (2008) menyatakan interaksi antara faktor perlakuan

deoperkulasi

benih

dan

media

perkecambahan

berpengaruh sangat nyata dalam meningkatkan daya berkecambahan benih aren. Media terbaik berdasarkan penelitian ini yaitu media pasir dan arang sekam dengan kisaran nilai daya berkecambah 76,67 – 88,33 %. Campuran tanah dan kompos (perbandingan 1: 1) dalam penelitian ini kurang sesuai sebagai media awal perkecambahan Studi Teknik Pematahan Dormansi dan Media Perkecambahan Terhadap Viabilitas Benih Aren

10

benih aren ditunjukkan dengan nilai daya berkecambah yang rendah (10-50 %). Hal ini dikarenakan benih banyak yang terserang cendawan, embrio yang sudah terbuka mengandung senyawasenyawa metabolit sebagai sumber makanan mikroorganisme, sehingga mudah terserang cendawan. E. KESIMPULAN 1. Metode skarifikasi tepat pada posisi embrio (deoperkulsi) merupakan

teknologi sederhana yang paling efektif untuk mematahkan dormansi benih aren. 2. Media pasir, kokopit dan arang sekam adalah media persemaian alternatif

yang dapat digunakan untuk perkecambahan benih aren, sedangkan penambahan kompos dapat dilakukan saat proses pembibitan selanjutnya. Berdasarkan studi literatur media perkecambahan terbaik untuk benih aren adalah media pasir dan arang sekam. 3. Kombinasi perlakuan pematahan dormansi benih aren dan penggunaan

media semai yang tepat mampu meningkatkan viabilitas benih tanaman aren. 4. Perlakuan pematahan dormansi lebih optimal jika dilakukan kombinasi

antara perlakuan fisik (deoperkulasi/skarifikasi) dan kimiawi (perendaman dalam larutan kimia). 5. Perlunya penelitian pengembangan benih aren melalui Somatic Embrionic,

sehingga penyedian benih aren bermutu dalam waktu singkat dan dalam jumlah besar dapat terpenuhi. DAFTAR PUSTAKA Anonim1, 2009. Dormansi Biji. http://agrica.wordpress.com/2009/01/03/ dormansi-biji/. Di akses 25 Februari 2011. Asikin, D. dan D.M. Puspaningtyas. 2000. Studi perkecambahan biji aren (Arenga pinnata (Wurmb.) Merr.) secara invitro dan invivo. Abstrak


11

dari Seminar Hasil Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi, 7-9 Maret, Bogor. Maliangkay, R, B. 2007. Teknik budidaya dan rehabilitasi tanaman aren. Buletin Palma No.33, 67-77. Mulyadi, A. 2010. Pemecahan masa dormansi benih aren (Arenga pinnata (Wurmb.) Merr.) dengan lama ekstraksi buah dan berbagai perlakuan benih. http://yadiboy83.blogspot.com. Diakses 25 Februari 2011. Pane,

P.

2009.

Pematahan

perkececambahan.

dormansi

biji

untuk

mempercepat

http://pardomuanpane.blogspot.com/2009/08/

teknik-pembibitan-aren.html. Diakses 25 Februari 2011. Roberts, E. H. 1972. Viability of Seeds.Chapman and Hall Ltd. London. Rofik, A. dan E. Murniati. 2008. Pengaruh perlakuan deoperkulasi dan media perkecambahan untuk meningkatkan viabilitas benih aren (Arenga pinnata (Wurmb.) Merr.). Buletin Agronomi 36 (1) 33 – 40. Rinaldi. 2010. Pengaruh skarifikasi dan lama perendaman terhadap perkecambahan benih aren (Arenga pinnata (Wurmb.) Merr.). Percikan Vol 112, 33-37. Saleh, M. S. 2004. Pematahan dormansi benih aren secara fisik pada berbagai lama ekstraksi buah. Agrosains 6 (2) : 78-83. Sipayung, H. N. 2010. Pengaruh Skarifikasi Bagian-bagian dan Konsentrasi Kalium (KNO3) Terhadap Perkecambahan Benih Palem Botol (Mascarena lagenicaulis). Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Sirait, D. 2011. Pengaruh Skarifikasi Bagian-Bagian Benih dan Konsentrasi Asam Giberelat (GA3) terhadap Perkecambahan Benih Aren (Arenga pinnata (Wurmb.) Merr.). Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Widyawati, N., Tohari, P. Yudono, dan I. Soemardi. 2009. Permeabilitas dan perkecambahan benih aren (Arenga pinnata (Wurmb.) Merr.). Jurnal Agronomi Indonesia 37 (2) : 152 – 158.


12

Pematahan Dormansi Aren

Recommend Documents