1

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN (SB-141325) DORMANSI

RIZKA RAHMAWATI (1512100003) R. GLADY PUTRI A.C.S (1512100010) LAILATUL MUFROH (1512100025) RISKA IRAWAN (1512100034) INDIRA RIZQITA I. (1512100055) VIA NUR FADILAH (1512100060) ABDUL AZIS (1512100061)

Dosen Pengampu: Tutik Nurhidayati, S.Si., M.Si

Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

i

ABSTRAK

Dormansi merupakan keadaan biji yang tidak

berkecambah atau dengan kata lain tunas yang tidak dapat

tumbuh walaupun sudah diletakkan pada kondisi yang sudah

sesuai. Metodologi yang digunakan pada penelitian ini

adalah dengan melakukan pengukuran pertumbuhan tunas

pada biji Acacia sp. dengan berbagai perlakuan fisik dan

kimia untuk mempercepat pematahan dormansi. Tujuan dari

penelitian ini adalah untuk mematahkan dormansi biji

berkulit keras dengan perlakuan fisik dan kimia. Hasil yang

didapatkan adalah pada empat perlakuan tidak didapatkan

pertumbuhan tunas sebagai tanda belum terpatahkannya

masa dormansi biji.

Kata kunci : Acacia sp., Dormansi, Perkecambahan,

Skarifikasi.

ABSTRACT

Dormancy is the state of seed that is unable to

germinate or cannot grow under a combination of

environmental factor that are suitable. The method that we

use are measuring the growth of Acacia sp. by physic and

chemical treatments. The purpose of this experiment is to

break the dormant seed with hard testa by physic and

chemical treatment. Result of this experiment is all of

pretreatment can not break the dormant of Acacia sp. seed.

Key words: Acacia sp., Dormancy, Germination,

Scarification.

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Allah SWT

yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya kepada kami

dan dengan pertolonganNya sehingga kami dapat menyelesaikan

laporan praktikum Fisiologi Tumbuhan yang berjudul Dormansi

ini dengan baik. Selain itu tidak lupa kami mengucapkan terima

kasih kepada semua pihak yang terlibat yakni Dosen pembimbing

kami Ibu Tutik Nurhidayati, S.Si., M.Si yang telah membimbing

kami dalam praktikum ini. Dalam laporan praktikum ini kami

akan membahas mengenai konsep dasar dormansi, mekanisme

pematahan dormansi, mekanisme perkecambahan, tipe-tipe

dormansi, serta faktor-faktor yang dapat mempengaruhi proses

dormansi pada tumbuhan. Kami memohon maaf apabila terdapat

kesalahan penulisan dalam laporan praktikum ini dan memohon

adanya kritik maupun saran yang dapat menjadi suatu perbaikan

untuk laporan praktikum ini. Semoga laporan praktikum ini dapat

bermanfaat dan dapat memberikan wawasan terhadap para

pembacanya.

Surabaya, 25 November 2014

Penulis

iii

DAFTAR ISI

ABSTRAK .................................................................................... i

DAFTAR ISI ............................................................................... iii

DAFTAR TABEL ........................................................................ v

DAFTAR GAMBAR .................................................................. vi

BAB I ........................................................................................... 1

PENDAHULUAN........................................................................ 1

BAB II .......................................................................................... 3

TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 3

2.1 Tumbuhan Akasia (Acacia sp.) .......................................... 3

2.2 Dormansi ............................................................................ 4

2.3 Pematahan Dormansi ......................................................... 4

2.4 Tipe-tipe Dormansi ............................................................ 5

2.5 Perkecambahan ................................................................ 12

2.6 Tipe-tipe Perkecambahan ................................................. 12

2.7 Mekanisme Perkecambahan ............................................. 14

2.8 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan ......... 16

BAB III ...................................................................................... 17

METODOLOGI ......................................................................... 17

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .......................................... 17

3.2 Metode yang Digunakan .................................................. 17

3.2.1 Alat ........................................................................... 17

3.2.2 Bahan ........................................................................ 17

3.2.3 Cara Kerja ................................................................. 17

BAB IV ...................................................................................... 19

HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................. 19

iv

4.1 Fungsi Perlakuan .............................................................. 19

4.2 Persentase Perkecambahan ............................................... 20

4.3 Peran KNO3 ..................................................................... 24

4.4 Peran HCl ......................................................................... 25

4.5 Peran Skarifikasi .............................................................. 29

BAB V ....................................................................................... 33

KESIMPULAN .......................................................................... 33

DAFTAR PUSTAKA ................................................................ 34

v

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Tipe-tipe Dormansi ................................................ 5

Tabel 2. Hasil pengukuran perkecambahan ....................... 20

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Dormansi Kontrol ............................................. 21

Gambar 2. Perlakuan KNO3 ............................................... 21

Gambar 3. Perlakuan HCl .................................................. 21

Gambar 4. Perlakuan Skarifikasi ........................................ 21

Gambar 5. Grafik Perkecambahan ..................................... 22

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dormansi benih adalah ketidakmampuan benih hidup untuk

berkecambah pada lingkungan yang optimum. Dormansi dapat

disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit benih, keadaan fisiologis

dari embrio atau kombinasi dari kedua keadaan tersebut. Namun

demikian dormansi bukan berarti benih tersebut mati atau tidak

dapat tumbuh kembali (Widyawati dkk, 2009). Dormansi pada

tumbuhan sangat beragam tergantung dari jenis tumbuhannya.

Beberapa tumbuhan memiliki karakter biji yang memiliki kulit

biji yang cukup lunak. Namun beberapa tumbuhan lainnya

memiliki struktur kulit biji yang yang keras. Oleh karena itu

untuk mematahkan dormansi harus dilakukan perlakuan tertentu.

perlakuan yang dilakukan meliputi perlakuan fisik dan perlakuan

kimia. Contoh perlakuan pematahan dormansi biji adalah

skarifikasi, pemberian zat kimia tertentu dsb.

Dengan adanya hal tersebut, maka dilakukan praktikum

fisiologi tumbuhan tentang dormansi pada tumbuhan.

1.2 Rumusan Permasalahan Adapun rumusan permasalahan pada praktikum ini adalah

sebagai berikut:

1. Bagaimanakah mekanisme dormansi pada tumbuhan? 2. Apakah yang menyebabkan dormansi pada tumbuhan? 3. Bagaimana korelasi faktor lingkungan terhadap dormansi

biji pada tumbuhan

1.3 Batasan Masalah Batasan masalah pada praktikum ini adalah biji percobaan

adalah biji tumbuhan Akasia (Acacia sp.). Perlakuan yang

diberikan meliputi perlakuan dengan KNO3, HCl, dan skarifikasi.

1.4 Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mematahkan

dormansi biji berkulit keras dengan perlakuan fisik dan kimia

1.5 Manfaat

2

Manfaat dari praktikum ini adalah mendapatkan pengetahuan

tentang dormansi pada biji berkulit keras sehingga dapat

diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tumbuhan Akasia (Acacia sp.)

Akasia termasuk dalam family Leguminoceae yang tipe

dormansinya dikarenakan impermeabilitas kulit biji terhadap air.

Benih-benih yang menunjukkan tipe dormansi ini disebut benih

keras contohnya seperti pada famili Leguminoceae, Malvaceae,

Solanaceae. 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

(Pence, 1992).

Acacia sp. memiliki biji dengan morfologi kulit bijinya

lebar , berbentuk linier dan tergulung secara ireguler dengan lebar

3-5 mm dan panjang 7-8 cm. bijinya berwarna coklat tua hingga

kehitam-hitaman dan berkilap. Panjangnya antara 3-5 mm dan

lebar 2-4 mm, bijinya akan matang setelah 6-7 bulan. Habitat asli

Acacia sp. adalah hidup pada daerah lembab dengan curah hujan

tahunan bervariasi antara 1000 mm4500 mm. Terdapat secara luas pada ketinggian di bawah 100 meter dari permukaan laut

kecuali di Australia ditemukan dua bidang tegakan pada

ketinggian 450 meter dari permukaan laut dengan suhu rata-rata

pertahun 26,7C dan suhu maksimal berkisar antara 31C-34C

dan suhu minimum 12C-26C. Kemampuan Acacia sp.

beradaptasi terhadap lingkungan sangat tinggi, jenis ini mampu

hidup dengan baik pada kondisi lingkungan yang sangat terbatas.

Acacia sp. tidak di temukan secara alami pada tanah yang berasal

dari batubatuan basa, namun terdapat pada tanah asam dengan pH 4,2 hal ini merupakan keistimewaan Acasia sp. yang tidak

dimiliki Leguminoseae lainnya. Acacia sp. mampu tumbuh

dengan baik pada jenis tanah gambut, ultisol, tanah alluvial

4

campuran, tanah lempung berpasir, tanah pegunungan, tanah

kering dan rawa-rawa, di mana pH berkisar antara 5,3 - 6

(Gbadamosi, 2004)

2.2 Dormansi

Dormansi berasal dari kata dorman yang berarti tidur atau istirahat (Campbell, 2003). Dormansi pada biji dapat

meningkatkan peluang bahwa perkecambahan akan terjadi pada

waktu dan tempat paling menguntungkan bagi pertumbuhan biji.

Di alam, dormansi dipatahkan secara perlahan-lahan atau di suatu

kejadian lingkungan yang khas. Tipe dari kejadian lingkungan

yang dapat mematahkan dormansi tergantung pada tipe dormansi.

Menurut Salisbury dan Ross (1995), dormansi merupakan

bagaimana tumbuhan dapat hidup di daerah dengan suhu

mendekati atau di bawah titik beku selama beberapa minggu atau

bulan setiap tahunnya. Daun dan tunas tumbuhan tetap hijau

menurun aktivitasnya selama musim dingin, sedangkan tumbuhan

gugur daun tahunan membentuk tunas tak aktif yang khusus. Biji

sebagian besar spesies di daerah dingin mengalami dormansi

selama musim dingin.

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 (Saleh, M.S., 2004).

2.3 Pematahan Dormansi

Menurut Copeland (1985) cara pematah dormansi dapat

diatasi dengan melakukan perlakuan, antara lain :

A. Perlakuan fisik

5

1. Pemarutan atau penggoresan (skarifikasi, scarification) yaitu dengan cara menghaluskan kulit benih atau menggores kulit

benih agar dapat dilalui air dan udara.

2. Melepaskan kulit benih dari sifat kerasnya agar dengan demikian terjadi lubang-lubang yang memudahkan air dan

udara melakukan aliran yang mendorong perkecambahan.

3. Stratifikasi terhadap benih dengan suhu rendah ataupun suhu tinggi (stratifikasi yaitu memberikan temperature rendah pada

keadaan lembab, kebutuhan stratifikasi berbeda untuk setiap

jenis tanaman. Perlakuan dengan temperature rendah dan

tinggi). Temperatur tinggi jarang digunakan untuk

memecahkan dormansi benih, kecuali pada kelapa sawit.

4. Perendaman biji dengan air panas sehingga memudahkan air untuk masuk ke dalam biji.

B. Perlakuan kimia

Pemberian bahan kimia (H2SO4 pekat dan KNO3) bertujuan

menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki oleh air pada

waktu proses imbibisi.

2.4 Tipe-tipe Dormansi

Menurut Schmidt (2000), berdasarkan hubungannya

dengan sifat fisiologis, dormansi benih dapat diklasifikasikan ke

dalam 6 tipe seperti pada Tabel 2.4. Pada beberapa jenis sering

kali mempunyai dormansi ganda sehingga memerlukan perlakuan

yang dikombinasikan untuk memecahkan dormansi benih-benih

tersebut.

Tabel 1. Tipe-tipe Dormansi Tipe

dormansi

Karakteristik Perlakuan

Alami Buatan

Dormansi

embrio

Benih secara

fisiologis

belum masak

atau embrio

dorman

Pertumbuhan

setelah

penyebaran

Pemeraman

Dormansi Pertumbuhan Pembusukan Pemencaran

6

mekanis embrio secara

fisik dihambat

karena kulit

benih

bagian yang

keras oleh

organisme

tanah

bagian yang

keras

Dormansi

fisik

Penyerapan air

dihambat

karena kulit

benih yang

kedap air

Abrasi oleh

pasir, suhu

tinggi,

pemangsaan

oleh binatang

Skarifikasi

mekanis, air

mendidih,

perlakuan

dengan asam

Dormansi

kimia

Benih

mengandung

zat-zat

kimia

penghambat

perkecambaha

n

Pemangsaan

oleh

binatang,

pelarutan

oleh hujan

atau

pembusukan

daging buah

Menghilangkan

daging buah dan

Membersihkan

dengan air,

perendaman

dengan

penggantian air,

rendah jemur

Dormansi

cahaya

Benih tidak

dapat

berkecambah

kecuali jika

berada dalam

kondisi cahaya

Kondisi

cahaya yang

tepat untuk

memacu

Perkecambah

an

Pemberian

cahaya selama

perkecambahan

atau

perlakuan gelap

dan terang

Dormansi

suhu

Perkecambaha

n rendah tanpa

suhu yang

tepat

Fluktuasi

suhu harian,

kebakaran

lantai hutan

Suhu tinggi,

suhu

berfluktuasi

Menurut Baskin dan Baskin (2005), dormansi juga dapat

dikelompokkan menjadi 5 kelas, yaitu :

- Dormansi fisiologi : Dormansi embrio sama dengan dormansi fisiologi pada

Schmidt (2000) seperti yang terjadi pada benih pinus

(Hartati, 1996), kemenyan (Suita, 2008), dan kepuh

(Sudrajat et al., 2010). Benih tersebut mempunyai sifat after

ripening (pemasakan lanjutan) sehingga perlu pemeraman

7

selama beberapa hari atau minggu seperti pada benih

kemenyan yang mengalami peningkatan perkecambahan

selama penyimpanan 4-6 minggu. Beberapa penyebab

dormansi fisiologis menurut Yuniarti (2002) 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.

- Dormansi morfologi : Disebabkan oleh kondisi embrio yang kecil dan tidak

berkembang normal sebelum radikel muncul. Umumnya,

embrio benih masak secara fisiologis mulai tumbuh dalam

periode beberapa hari hingga 1-2 minggu, dan benih

berkecambah setelah 1 hingga 4 minggu setelah tabor

- Dormansi morfofisiologi : Mempunyai embrio yang tidak berkembang normal yang

secara fisiologis mengalami dormansi. Perkecambahan tidak

terjadi hingga dormansi fisilogis hilang dan embrio

berkembang normal

- Dormansi fisik :

8

Penyerapan air dihambat karena kulit benih yang kedap

air. Dormansi fisik disebabkan oleh kulit buah yang keras

dan impermeable atau penutup buah yang menghalangi

imbibisi dan pertukaran gas. Fenomena ini sering disebut

sebagai benih keras (Schmidth, 2002). Yang termasuk

dormansi fisik menurut Yuniarti (2002) 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. 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.

9

Zat penghambat yang paling sering dijumpai ditemukan

dalam daging buah. Untuk itu benih tersebut harus

diekstrasi dan dicuci untuk menghilangkan zat-zat

penghambat.

- Dormansi kombinasi (fisik-fisiologi) : Merupakan gabungan dormansi fisik (kulit benih yang

kedap air) dan fisiologis (embrio yang belum berkembang

sempurna).

Secara umum tipe-tipe dormansi dapat dikelompokan

menjadi (Schmidth 2002) :

1. Embrio yang belum berkembang Benih dengan pertumbuhan embrio yang belum berkembang

pada saat penyebaran tidak akan dapat berkecambah pada kondisi

perkecambahan normal dan karenanya tergolong kategori

dorman. Fenomena ini seringkalidimasukkan ke dalam kategori

dormansi fisiologis, dengan memperhatikankondisi morfologis

embrio yang belum matang.

2. Dormansi mekanis Dormansi mekanis dapat terlihat ketika pertumbuhan embrio

secara fisik dihalangi struktur kulit benih yang keras. Imbibisi

dapat terjadi tetapi radikula tidak dapat membelah atau

menembus kulitnya. Pada dasarnya hampir semua benih yang

mempunyai dormansi mekanis mengalami keterbatasan dalam

penyerapan air.

3. Zat-zat penghambat Beberapa jenis benih mengandung zat-zat penghambat dalam

buah atau benih yang mencegah perkecambahan, misalnya

dengan menghalangi proses metabolisme yang diperlukan untuk

perkecambahan. Zat-zat penghambat yang paling sering dijumpai

ditemukan dalam daging buah. Gula, coumarin dan zat-zat lain

dalam buah berdaging mencegah perkecambahan karena tekanan

osmose yang menghalangi penyerapan.

4. Dormansi cahaya

10

Sebagian besar benih dengan dormansi cahaya hanya

berkecambah pada kondisi terang. Sehingga benih tersebut

disebut dengan peka cahaya. Dormansi cahaya umumnya

dijumpai pada pohon-pohon pioner.

5. Dormansi suhu Istilah dormansi suhu digunakan secara luas mencakup

semua tipe dormansi, suhu berperan dalam perkembangan atau

pelepasan dari dormansi. Benih dengan dormansi suhu seringkali

memerlukan suhu yang berbeda dariyang diperlukan untuk proses

perkecambahan. Dormansi suhu rendah ditemui pada kebanyakan

jenis beriklim sedang.

6. Dormansi gabungan Apabila dua atau lebih tipe dormansi ada dalam jenis yang

sama,dormansi harus dipatahkan baik melalui metode beruntun

yang bekerja padatipe dormansi yang berbeda, atau melalui

metode dengan pengaruh ganda.

B. Tipe Dormansi Berdasarkan Mekanismenya

Berdasarkan mekanismenya ada dua tipe dormansi yang

berhubungan dengan lokasi dormansi pada bagian benih, yaitu

dormansi embrio dan dormansi kulit benih (Villiers, 1972;

Bewley dan Black, 1985; Pukittayacamee, 1990).

A. Dormansi embrio Terjadi ketika embrio belum masak atau embrio dorman

dimana benih yang viabel tidak mampu berkecambah meskipun

berada pada kondisi lingkungan yang sesuai untuk

perkecambahan. Dormansi embrio diduga melibatkan beberapa

pengendali seperti :

1. Kotiledon Pada banyak kasus kotiledon berperan dalam

menghalangi pertumbuhan sumbuembrio dorman. Hal ini

ditunjukkan oleh beberapa percobaan yang membuktikan

bahwa satu atau kedua kotiledon yang dipotong akan

merangsang perkecambahan lebih cepat. Pada benih ulin

11

(Eusidiroxylon zwagery) pemotongan kotiledon mampu

meningkatkan perkecambahan benih (Nurhasybi dan Sudrajat,

2006). Dasar fisiologi dan biokimia peran kotiledon dalam

dormansi belum banyak diketahui. Informasi awal

menunjukkan bahwa Abscisic acid (ABA) diturunkan dari

testa yang berada dalam kotiledon.

2. Inhibitor (penghambat perkecambahan) Inhibitor penting yang ditemukan dalam banyak embrio

dorman adalah Abscisic acid (ABA). Ini ditunjukkan oleh

penemuan bahwa proses pembesaran dan penghijauan embrio

akan terhambat pada kotiledon yang dilembabkan dengan

larutan ABA (Pukittayacamee, 1990). Dengan demikian

inhibitor khususnya yang ada dalam kotiledon mampu

mengendalikan pertumbuhan embrio. Beberapa hal yang

memperkuat dugaan ini adalah:

a. Inhibitor ditemukan dalam embrio pada sebagian besar jenis yang memiliki embrio dorman.

b. Pencucian inhibitor mampu meningkatkan perkecambahan pada embrio dorman yang diisolasi

c. Perlakuan pemecahan dormansi pada beberapa kasus menyebabkan turunnya tingkat inhibitor pada embrio.

Mekanisme penghambatan perkecambahan oleh ABA diduga

karena ABA dapat mengurangi energi yang diperlukan untuk

pertumbuhan akar. Menurut Mayer dan Mayber (1982), ABA

menghambat metabolisme asam nukleat terutama RNA sehingga

mengganggu proses translasi mRNA. Senyawa mRNA sangat

penting dalam proses sintesis protein enzim yang diperlukan

sebagai katalisator reaksi-reaksi oksidasi dan reduksi dalam siklus

respirasi termasuk Siklus Kreb yang menghasilkan energi.

Tingginya kadar ABA pada kotiledon akan menghambat produksi

energi yang dibutuhkan oleh embrio untuk menembus kulit benih

yang keras.

B. Dormansi benih

12

Pada sebagian besar jenis disebabkan oleh struktur yang

menyelimuti embrio yang disebut kulit benih (termasuk struktur

yang mengelilingi benih seperti glumme, lemma, palea, perikarp,

dan testa). Contoh dormansi yang banyak disebabkan oleh kulit

benih adalah pada benih jenis-jenis legum (Acacia spp., Albizia

sp., Casia sp. dan Paraserianthes falcataria) yang mempunyai

kulit benih kedap air. Mekanisme dormansi kulit benih belum

banyak dimengerti, namun beberapa bukti dapat menunjukkan

kemungkinan bahwa struktur yang menyelimuti benih dapat

mempertahankan embrio tidak berkecambah (Copeland dan

McDonald, 1985; Murniati, 1995) karena :

1. Menghambat penyerapan air. 2. Menghambat pengambilan oksigen. 3. Berisi zat kimia inhibitor. 4. Berperan dalam menghalangi pelepasan inhibitor dari

embrio.

5. Menghalangi masuknya cahaya ke embrio. 6. Pembatasan mekanik sehingga struktur penting (poros

embrio) tidak dapat menembus kulit benih.

2.5 Perkecambahan

Perkecambahan adalah proses pertumbuhan embrio

dan komponen-komponen biji yang memiliki kemampuan

untuk tumbuh secara normal menjadi tumbuhan baru

(Sudjadi, 2006).

2.6 Tipe-tipe Perkecambahan

Adapun tipe-tipe perkecambahan ada tumbuhan adalah

sebagai berikut :

1. Tipe Perkecambahan Epigeal Yaitu pertumbuhan radikula diikuti dengan memanjangnya

hipokotil secara keseluruhan dan membawa serta kotiledon yang

masih menutup dan plumula ke atas permukaan tanah. Kotiledon

kemudian terpisah satu sama lain dan menjadi daun pertama yang

berfotosintesis (paracotyledons). Paracotyledon ini secara

13

morfologi berbeda dengan daun sebenarnya, paracotyledon tidak

berkembang menjadi lebih besar, tidak mempunyai urat daun dan

mempunyai struktur tidak berdaging, sejalan dengan

perkembangan epikotil dan plamula, paracotyledon kemudian

gugur (Schmidth, 2002).

2. Tipe Perkecambahan Hipogeal Adalah perkecambahan yang menghasilkan kecambah

dengan kotiledon tetap berada di bawah permukaan tanah. Dalam

proses perkecambahan, plumula dan radikel masing-masing

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 (Franklin, 1991).

3. Perkecambahan Semi Hipogeal Adalah perkecambahan dimana kotiledon muncul dari biji

tetapi mereka tetap berada di permukaan tanah dan biasanya tidak

berfotosintesis. Jenis perkecambahan menengah seperti semi

hipogeal telah tercatat terjadi pada bibit beberapa spesies yang

muncul dengan kotiledon terpisah (phanerocotylar), tetap pada

permukaan tanah dan tidak ditinggikan oleh hipokotil (Lobo,

2014).

4. Perkecambahan Precocious Perkecambahan Precocius (dewasa sebelum waktunya)

adalah keadaan dimana benih berkecambah tapi tanpa menjalani

empat tahap perkecambahan, yaitu bulat, bentuk hati, torpedo,

dan tahap kotiledon. Kadar ABA (Abscisic Acid) yang ada selama

perkembangan embrio mungkin dapat memblokir perkecambahan

dewasa sebelum waktunya, sehingga ABA memungkinkan biji

untuk menyelesaikan pematangan (Quatrano, 1986). Dalam biji

tomat, tingkat ABA meningkat selama pertumbuhan embrio dan

menurun ketika biji matang dan dehidrasi. Selama tahap akhir

pematangan biji tomat, tingkat ABA pada embrio dan endosperm

menurun (Hocher etal., 1991). ABA endogen mampu

14

menginduksi dormansi selama perkembangan benih tetapi

perkecambahan dewasa sebelum waktunya dalam biji, dapat

ditekan oleh stres osmotik. Dalam biji, ABA berfungsi untuk

penyerapan gula yang dibutuhkan untuk pengembangan kotiledon

yang normal (Pence, 1992).

5. Tipe perkecambahan durian Yaitu hipokotil memanjang tetapi kotiledon tidak muncul

dari dalam tanah karena kotiledon telah keluar saat masih tertutup

dalam kulit biji. Hasil perkecambahan tidak berfungsi untuk

fotosintesa (Gbadamosi, 2004).

6. Tipe perkecambahan Vivipari Adalah perkecambahan dimana embrio keluar dari perikarp

selagi masih menempel pada ranting pohon, kadang-kadang

berlangsung lama pada pohon induknya. Vivipari terjadi pada

Bruguiera, Ceriops, Rhizophora, Kandelia dan Nypa. Viviparitas

ini merupakan mekanisme adaptasi terhadap beberapa aspek

lingkungan, diantaranya bertujuan untuk mempercepat perakaran,

pengaturan kadar garam, keseimbangan ion, perkembangan daya

apung dan memperpanjang waktu memperoleh nutrisi dari induk.

Kriptovivivari adalah perkecambahan dimana embrio

berkembang dalam buah, tapi tidak mencukupi untuk keluar dari

pericarp. Kriptovivipari terjadi pada Aegialitis, Acanthus,

Avicennia, Laguncularia dan Pelliciera.

2.7 Mekanisme Perkecambahan

Mekanisme perkecambahan menurut Mader (2010)

adalah sebagai berikut:

15

Proses perkecambahan pada eudicots mengalami tahapan

yang berbeda. Awalnya zigot akan membelah ke dalam sel basal

dan sel terminal. Ketika sel basal membelah dan memanjang

untuk membentuk suspensor, yaitu sel terminal yang menjadi sel

embrio. Embrio melewati tahapan globular (spherical) dan

membentuk fase hati (heart). Ketika embrio melanjutkan

pemanjangan dan berdiferensiasi, embrio akan memasuki fase

torpedo dimana meristem akar, meristem pucuk (Shoot meristem)

dan kotiledon menjadi kelihatan atau lebih tampak jelas. Pada

gambar terlihat (a) Biji setelah terfertilisasi (me = micropylar

end), (b) Biji membelah menunjukkan micropylar end dengan

endosperm cells (en) dan globular embryo (em), (c) Globular

embryo dengan suspensor, (d) Sisa lengan micropylar setelah

hilang dari suspensor, (e) Globular embryo, (f) Heart embryo (cp

= cotyledon primordia), (g) and (h) Awal dan akhir torpedo

embryos, (i) dan (j) Fase kotiledon dan mature embryo dengan

kotiledon yang memanjang, (k) Kotiledon yang membesar (co)

dan hipokotil, atau sumbu embrionik (dari sisipan pada j), (l)

Radicle tip yang menunjukkan embryonic root apical meristem

(ram), (m) Embryonic shoot apical meristem (sam) dan

menginisiasi pembentukan daun, atau primordia daun/leaf

primordia (lp), (n) dan (o) Mature embryonic cotyledon (N) dan

hipokotil (O) pada sisi yang berlawanan (Mader, 2010).

Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian

kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan

biokimia. Tahap pertama suatu perkecambahan benih dimulai

dengan proses penyerapan air oleh benih, melunaknya kulit benih

dan hidrasi dari protoplasma. Imbibisi terjadi pada waktu biji

kering yang tidak mempunyai kulit biji yang kedap diletakkan

dalam kontak dengan air sebagaimana biji dalam tanah.

16

Sementara air masuk, bahan-bahan koloid, terutama protein

cenderung untuk menggembung dan penggembungan ini sering

kali bertanggungjawab dalam pemecahan kulit biji. Derajat

kontak antara tanah dan biji adalah penting untuk laju imbibisi

karena air dalam tanah yang tak jenuh terdapat selaput tipis

disekitar partikel-partikel tanah dan hanya bagian kulit biji yang

berhubungan dengan selaput tersebut untuk pengambilan air

(Goldsworthy dan Fisher, 1996).

Tahap kedua dimulai dengan kegiatan-kegiatan sel dan

enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih. Tahap ketiga

merupakan tahap dimana terjadi penguraian bahan-bahan seperti

karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang

melarut dan ditranslokasikan ketitik-titik tumbuh. Tahap keempat

adalah asimilasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di

daerah meristematik untuk menghasilkan energi bagi kegiatan

pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru. Tahap

kelima adalah pertumbuhan dari kecambah melalui proses

pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik-titk

tumbuh. Sementara daun belum dapat berfungsi sebagai organ

untuk fotosintesa maka pertumbuhan kecambah sangat tergantung

pada persediaan makanan yang ada dalam biji (Sutopo, 2004).

2.8 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan

Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan

(Sutopo, 2004) adalah sebagai berikut : a. Faktor internal meliputi kemasakan benih, ukuran benih,

dormansi, dan penghambat perkecambahan

b. Faktor eksternal meliputi suhu, kadar air, oksigen, cahaya dan medium pertumbuhan.

17

BAB III

METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Praktikum fisiologi tumbuhan materi dormansi dilakukan

pada 7 November 2014 pukul 07.00 10.40 WIB di Laboratorium Botani Jurusan Biologi FMIPA ITS.

3.2 Metode yang Digunakan

3.2.1 Alat

Alat-alat yang dibutuhkan dalam praktikum ini adalah pot

(bekas air mineral 1,5 L), media tanam berupa tanah berpasir dan

pupuk dengan perbandingan 1:1, kertas atau alat gosok (amplas

atau gerinda), cutter dan kertas label.

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam praktikum ini adalah

biji Akasia (Acacia sp.), larutan HCl, larutan NaOH, dan aquades

atau air PAM.

3.2.3 Cara Kerja

Langkah yang dilakukan adalah disiapkan 12 biji Akasia

(Acacia sp.). Kemudian keseluruhan biji tersebut dibagi menjadi

4 perlakuan. Dengan masing-masing perlakuan dalam 1

wadah/pot berisi 3 biji.

a. Perlakuan kontrol

Langkah pertama, dimasukkan media tanam berupa

tanah berpasir dan pupuk dengan perbandingan 1:1 ke dalam

wadah/pot. Setelah itu biji dimasukkan ke dalam media

tanam dan disiram dengan aquades atau air PAM. Dilakukan

pengukuran perkecambahan selama 14 hari. b. Perlakuan dengan KNO3

Langkah pertama, dimasukkan media tanam berupa

tanah berpasir dan pupuk dengan perbandingan 1:1 ke dalam

wadah/pot. Setelah itu biji direndam dalam larutan KNO3

selama 15 menit dimasukkan ke dalam media tanam dan

18

disiram dengan aquades atau air PAM. Dilakukan

pengukuran perkecambahan selama 14 hari. c. Perlakuan dengan HCl

Langkah pertama, dimasukkan media tanam berupa

tanah berpasir dan pupuk dengan perbandingan 1:1 ke dalam

wadah/pot. Setelah itu biji direndam dalam larutan HCl

selama 15 menit dimasukkan ke dalam media tanam dan

disiram dengan aquades atau air PAM. Dilakukan

pengukuran perkecambahan selama 14 hari. d. Perlakuan dengan skarifikasi Langkah pertama, dimasukkan media tanam berupa

tanah berpasir dan pupuk dengan perbandingan 1:1 ke dalam

wadah/pot. Setelah itu biji diamplas dengan kertas gosok

dan dimasukkan ke dalam media tanam dan disiram dengan

aquades atau air PAM. Dilakukan pengukuran

perkecambahan selama 14 hari.

19

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Fungsi Perlakuan

Praktikum dormansi bertujuan untuk mematahkan

dormansi biji berkulit keras dengan perlakuan fisik dan kimia.

Bahan yang digunakan adalah biji Acacia sp. Dipilih biji Acacia

sp. untuk mengetahui pengaruh perlakuan skarifikasi, serta

pemberian KNO3 dan HCl terhadap dormansi suatu biji. Pada

percobaan dormansi langkah pertama yang dilakukan adalah

disiapkan 4 botol aqua yang sebelumnya telah dibelah terlebih

dahulu. Hal ini bertujuan agar mempermudah proses pengamatan

dormansi biji, serta komposisi antara banyaknya tanah dan

besarnya botol aqua seimbang. Selanjutnya botol aqua diberi

tanah dan pupuk kompos dengan perbandingan 1:1. Dipilih biji

acacia sp. sebanyak 12 buah, dipilih biji yang berkualitas unggul

agar mempermudah proses dormansi. Selanjutnya biji diberi

perlakuan yang berbeda-beda. 3 biji diberi perlakuan skarifikasi,

hal ini bertujuan agar diketahui peran skarifikasi pada proses

pematahan dormansi, 3 biji diberi perlakuan dengan direndam di

larutan KNO3, hal ini bertujuan agar diketahui peran KNO3 dalam

pematahan dormansi, lalu 3 biji diberi perlakuan dengan

direndam di larutan HCL, hal ini bertujuan agar diketahui peran

HCl dalam pematahan dormansi. Selanjutnya 3 biji terakhir

ditanam biasa diatas tanah sebagai kontrol, tujuannya sebagai

pembanding dengan perlakuan yang lain. Direndam selama 15 menit, tujuannya untuk mematahkan masa dormansi biji dan

mempermudah proses imbibisi air yang merupakan awal proses

perkecambahan. Pada perlakuan perendaman, diangkat biji dari

larutan KNO3 dan HCL, selanjutnya ditanam pada botol aqua

yang sebelumnya telah diberi tanah dan pupuk kompos.

Diletakkan biji dengan cara diberi jarak antar satu biji dengan biji

lainnya, tujuannya agar terlihat perbandingan proses dormansi

yang terjadi pada ketiga biji. Pada perlakuan skarifikasi, diamplas

biji hingga permukaan luarnya mengelupas, tujuannya agar

merusak bagian luar kulit biji dan mempermudah pematahan

20

dormansi. Selanjutnya biji ditanam di tanah dengan diberi jarak

antar satu biji dengan biji lainnya. Pada perlakuan kontrol,

ditanam 3 biji pada botol aqua yang telah diberi campuran tanah

dan pupuk kompos. Diberi label pada tiap botol aqua, agar

mempermudah saat proses pengamatan. Disiram setiap hari, agar

mencegah terjadinya kekeringan pada biji. Setelah itu diamati

selama 14 hari jumlah biji yang berkecambah pada tiap-tiap

perlakuan.

4.2 Persentase Perkecambahan

Berdasarkan percobaan di atas, dapat dihasilkan data

sebagai berikut : Tabel 2. Hasil pengukuran perkecambahan

Hari

Panjang akar Panjang batang

Biji

1

Biji

2

Biji 3 Biji 1 Biji 2 Biji 3

1 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0

3 0 0 0 0 0 0

4 0 0 0 0 0 0

5 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0 0 0 0

7 0 0 0 0 0 0

8 0 0 0 0 0 0

9 0 0 0 0 0 0

10 0 0 0 0 0 0

11 0 0 0 0 0 0

12 0 0 0 0 0 0

13 0 0 0 0 0 0

14 0 0 0 0 0 0

Persentase perkecambahan :

% perkecambahan =

100%

21

Berdasarkan perhitungan persentase perkecambahan,

didapatkan hasil nol / 0% perkecambahan yang terjadi pada biji

Akasia (Acacia sp.). Dilihat dari tabel tersebut, dapat diketahui

bahwa biji Akasia (Acacia sp.). masih mengalami dormansi,

ditinjau dari pertumbuhan biji dari hari ke 1 hingga hari ke 14

belum mengalami pertumbuhan akar maupun batang. Berikut

adalah gambar hasil pematahan dormansi:

Gambar 1. Dormansi

Kontrol

Gambar 2. Perlakuan

KNO3

Gambar 3. Perlakuan

HCl

Gambar 4. Perlakuan

Skarifikasi

22

Sehingga grafik perkecambahan untuk semua perlakuan

adalah sebagai berikut :

Gambar 5. Grafik Perkecambahan

Pada gambar di atas menunjukkan bahwa biji dari hari ke

1 hingga hari ke 14 belum menunjukkan adanya perkecambahan

atau pertumbuhan akar dan batang. Pada hari ke 14 terlihat biji

masih dalam keadaan tetap atau tidak terlihat adanya pemecahan

dormansi baik untuk perlakuan KNO3, HCl, skarifikasi dan

kontrol. Jika dibandingkan antara perlakuan KNO3, HCl, dan

skarifikasi dengan kontrol, tidak nampak perbedaan pematahan

dormansi secara signifikan. Ketiga pretreatment yang telah

dilakukan memiliki hasil yang sama dengan kontrol. Sehingga

dapat dianalisa bahwa biji Akasia (Acacia sp.) masih dalam

keadaan dormansi meskipun diberikan perlakuan secara fisik

maupun perlakuan secara kimia.

Berdasarkan pengamatan dormansi selama 14 hari pada

biji Acacia sp. Didapatkan semua biji pada setiap perlakuan tidak

tumbuh atau dapat dikatakan masih dalam keadaan dormansi. Hal

ini ditunjukkan pada biji tidak terlihat adanya epikotil maupun

rizoid yang menandakan berakhirnya masa dormansi biji. Tidak

tumbuhnya biji dimungkinkan disebabkan karena kondisi

lingkungan yang kurang sesuai dan ketidaksiapan biji untuk

memulai perkecambahan, karena sebelum dikecambahkan biji

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

H1 H3 H5 H7 H9 H11 H13

Pa

nja

ng

Ak

ar

Grafik Perkecambahan

Biji 1

Biji 2

Biji 3

23

kontrol maupun perlakuan lainnya tidak diawali dengan

perendaman di dalam air tetapi langsung diberi perlakuan seperti

Skarifikasi dan penambahan senyawa HCl maupun KNO3.

Menurut Nuraeni dan Maemunah (2003), Pemecahan biji atau

pengakhiran masa dormansi dipengaruhi kondisi lingkungan

sekitar biji yaitu ketersediaan air pada medium tunbuh.

Perendaman dengan air sebelum dikecambahkan mendorong

proses pemasakan embrio dan meningkatnya permeabilitas kulit

benih sehingga memungkinkan penyerapan ataupun imbibisi dan

gas - gas yang diperlukan dalam proses perkecambahan. Imbibisi

berlangsung jika potensial osmotik larutan di sekitar benih lebih

rendah daripada osmotik di dalam sel-sel benih (Nuraeni dan

Maemunah, 2003)

Struktur biji Acacia sp. juga mempengaruhi proses

imbibisi air kedalam biji. Kedapnya kulit benih Acacia sp.

terhadap air atau O2 serta kulit benih tersebut terlalu keras karena

adanya lapisan lilin menyebabkan resistensi mekanis. Sedangkan

embrio yang memiliki daya untuk berkecambah tidak dapat

menyobek kulit dan tunas sehingga epikotil tidak dapat keluar

untuk tumbuh sebagaimana mestinya. Air di dalam proses

perkecambahan berfungsi untuk mencairkan zat - zat makanan

yang berada dalam keping biji yang disalurkan di dalam lembaga

(Jenita, AN., 2011).

Proses Imbibisi lebih mudah terjadi pada biji kering yang

tidak mempunyai kulit biji yang kedap diletakkan dalam kontak

dengan air sebagaimana biji dalam tanah. Sementara air masuk,

bahan-bahan koloid, terutama protein cenderung untuk

menggembung dan penggembungan ini sering kali

bertanggungjawab dalam pemecahan kulit biji. Derajat kontak

antara tanah dan biji adalah penting untuk laju imbibisi karena air

dalam tanah yang tak jenuh terdapat selaput tipis disekitar

partikel-partikel tanah dan hanya bagian kulit biji yang

berhubungan dengan selaput tersebut untuk pengambilan air

(Goldsworthy dan Fisher, 1996).

24

Peningkatan konsentrasi zat-zat terlarut di luar benih

dapat memperlambat kecepatan imbibisi benih. Benih dapat

mengalami kekeringan fisiologis, bahkan jika konsentrasi larutan

luar sel benih lebih tinggi, maka dapat terjadi pergerakan air

dalam benih mengalami plasmolisis (Mugnisjah, 1994). Pada

beberapa biji yang dibiarkan tunbuh dengan penyiraman air yang

terlalu banyak serta proses penaburan biji yang kurang steril

menyebabkan infeksi jamur pada biji sehingga mempengaruhi

pertumbuhan biji.

Menurut Sunarti S., et.al (2012) Penaburan benih

biasanya dilakukan di dalam laminar airflow, 1 benih per tabung.

Penaburan dengan cara ini dilakukan untuk membuat kondisi

perkecambahan seseragam mungkin dan menghindari adanya

kontaminasi jamur yang biasa menyerang biji apabila ditabur

pada bak tabur di lapangan. Benih yang telah ditabur kemudian

diletakkan di atas rak yang telah dilengkapi dengan penyinaran

lampu TL (Sunarti S., et.al. 2012).

4.3 Peran KNO3

Pada perlakuan dengan pemberian larutan KNO3 (Kalium

Nitrat/Potassium Nitrat) sebagai mekanisme pematahan dormansi

biji Akasia secara kimia didapatkan hasil bahwa sepanjang hari ke

1 hingga hari ke 14 tidak menunjukkan adanya pertumbuhan.

Terlihat di gambar 2, dapat diketahui tidak adanya pertumbuhan

akar maupun batang. Jika dibandingkan dengan kontrol terlihat

tidak ada perbedaan yang signifikan atau biji masih dalam

keadaan dormansi untuk perlakuan pematahan dormansi secara

kimia menggunakan KNO3 dengan perlakuan kontrol. Sehingga

dapat dianalisa bahwa biji Akasia membutuhkan waktu yang lama

untuk melakukan pematahan dormansi dan perkecambahan.

Menurut ISTA (1996); diacu dalam Schmidth (2002),

upaya yang lain dalam pematahan dormansi biji adalah dengan

menggunakan Potassium Nitrat (KNO3) merupakan salah satu

perangsang perkecambahan yang sering digunakan. KNO3

25

digunakan baik dalam hubungannya dengan pengujian dan dalam

operasional perbanyakan tanaman.

KNO3 mempunyai pengaruh yang kuat terhadap

persentase perkecambahan dan vigor pada perlakuan pendahuluan

asam benih Acacia nilotica (Palani et al. 1995 diacu dalam

Schmidth 2002). KNO3 sebagai pengganti fungsi cahaya dan suhu

serta untuk mempercepat penerimaan benih akan O2

(Kartasapoetra, 2003).

KNO3 merupakan salah satu perangsang perkecambahan

yang sering digunakan. Menurut Hartmann et al.(1997) dalam

Schmidth (2000), KNO3 mempunyai pengaruh yang kuat terhadap

presentase perkecambahan dan vigor pada perlakuan pendahuluan

asam benih Acacia nilotica. Pada konsentrasi 1% perkecambahan

meningkat dari 37% menjadi 79% dan pada konsentrasi 2%

meningkat menjadi 85%. Sedangkan menurut Widhityarini

(2011), KNO3 2% mampu meningkatkan daya berkecambah

benih kacang tanah varietas Gajah dari 60% menjadi 80% dengan

lama perendaman selama 48 jam. Hasil penelitian Saleh et al.,

(2008), menyatakan bahwa benih aren berkecambah terbanyak

diperoleh pada perlakuan skarifikasi dan KNO3 0,5% yang

direndam selama 36 jam dan pada suhu 400C yang

dikecambahkan pada media tumbuh pupuk organik dengan tanah

(1:1) yaitu daya berkecambah 83,33 - 86,67. Dari data tersebut

dapat disimpulkan bahwa KNO3 dengan konsentrasi 2% dapat

mempercepat proses perkecambahan biji tanaman.

4.4 Peran HCl

Pada perlakuan dengan pemberian larutan HCl sebagai

mekanisme pematahan dormansi biji Akasia didapatkan hasil

bahwa sepanjang hari ke 1 hingga hari ke 14 tidak menunjukkan

adanya pertumbuhan. Terlihat di gambar 3, dapat diketahui tidak

adanya pertumbuhan akar maupun batang. Jika dibandingkan

dengan kontrol terlihat tidak ada perbedaan yang signifikan atau

biji masih dalam keadaan dormansi untuk perlakuan pematahan

dormansi secara kimia menggunakan HCl dengan perlakuan

26

kontrol. Sehingga dapat dianalisa bahwa biji Akasia

membutuhkan waktu yang lama untuk melakukan pematahan

dormansi dan perkecambahan.

Menurut Sagala (1990), tanaman akasia mempunyai

benih dengan kulit yang keras. Hal ini akan menghambat proses

perkecambahan benih. Kulit benih ini sedemikian kerasnya

sehingga bila akan di semai perlu diberi perlakuan khusus.

Perlakuan khusus ini dapat dilakukan dengan cara fisik maupun

kimia. Salah satu perlakuan kimia yang dilakukan adalah dengan

cara merendam benih dalam HCl. Pada penelitian Novendra

(2010) menyatakan bahwa perendaman HCl 5% dapat

meningkatkan laju pertumbuhan biji Acacia dengan lama

perendaman 72 jam. Dapat disimpulkan bahwa HCl 5% dapat

menumbuhkan biji tanaman. Sadjad et al. (1975) menyatakan

bahwa perlakuan kimia (biasanya asam kuat) yang digunakan

dapat membebaskan koloid hidrofil sehingga tekanan imbibisi

meningkat dan akan meningkatkan metabolisme benih. Perlakuan

kimia seperti HCL pada prinsipnya adalah membuang lapisan

lignin pada kulit biji yang keras dan tebal sehingga biji

kehilangan lapisan yang permiabel terhadap gas dan air sehingga

metabolisme dapat berjalan dengan baik.

Menurut Harjadi (1979), perendaman benih dalam asam

klorida selama 15 menit berpengaruh pada pelunakan kulit benih

bagian luar (testa), sedangkan menurut Bewley dan Black (1978)

asam klorida dapat mempegaruhi perkecambahan melalui

peningkatan temperatur. Apabila temperatur pada saat

pengenceran HCl tinggi, maka akan meningkatkan imbibisi HCl

ke dalam benih. Perlakuan perendaman dengan HCl

dikombinasikan dengan lama perendaman yang berbeda akan

mempengaruhi banyaknya larutan HCL yang terserap kedalam

benih. Semakin pekat HCl yang digunakan maka perendaman

semakin cepat (Harjadi, 1979).

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perlakuan lama

perendaman tidak berpengaruh terhadap persentase

perkecambahan. Hal ini karena konsentrasi HCl belum terlalu

27

pekat sehingga hanya melunakkan kulit benih dan pada

perendaman 15 menit HCl tidak terserap sampai embrio sehingga

embrio tidak mengalami kerusakan. Perendaman benih dalam

HCl menyebabkan kulit benih menjadi lunak, air dan gas dapat

berdifusi masuk selama proses perendaman (Salisbury dan Ross,

1995; Isbandi, 1989).

Proses pelunakan kulit benih melalui mekanisme sebagai

berikut : dinding sel tersusun atas mikrofibril selulosa yang terikat

pada matrik nonselulosik polisakarida. Mikrofibril selulosa terdiri

dari protein, pektin dan polisakarida. Pektin dapat berubah

menjadi Ca pektat melalui reaksi esterisasi dengan menambahkan

Ca2+

. Perlakuan HCl dalam hal ini adalah merubah posisi ion Ca2+

dari subtansi pektin, dikarenakan HCl melepaskan hydrogen pada

mikrofibril selulosa. Pengikatan komponen matrik satu dengan

komponen matrik yang lain melalui ikatan hidrogen. Salah satu

komponen matrik yaitu siloglukan yang terikat dengan serat

mikrofibril selulosa dengan membentuk ikatan hidrogen. Ikatan

hidrogen ini mudah lepas dengan adanya HCl sehingga terjadi

perubahan komponen dinding sel kemudian dinding sel

melonggar, turgor menjadi berkurang dan kulit benih menjadi

lunak (Wareing dan Phillips, 1989).

Setelah terjadi penyerapan air, enzim diaktifkan dan

masuk ke dalam endosperm dan mendegradasi zat cadangan

makanan Enzim amilase merombak pati menjadi glukosa, enzim

lipase merombak lemak menjadi asam lemak dan gliserol,

sedangkan enzim protease merombak protein menjadi asam

amino. Senyawa-senyawa sederhana ini akan ditrasport ke embrio

untuk pertumbuhan. Selain itu dari aktivitas kerja enzim protease

akan dihasilkan asam amino yang berguna untuk pembentukan

protein baru misalnya amilase. Apabila enzim amilase semakin meningkat maka proses hidrolisis amilum menjadi gula

sederhana dapat berlangsung lebih cepat. Pembentukan amylase juga dipengaruhi oleh giberelin yang ada dalam embrio. Pada

awal perkecambahan asam giberelin diaktifkan untuk membentuk

amylase (Gardner dkk, 1991).

28

Asam klorida adalah larutan akuatik dari gas hidrogen

klorida (HCl). Asam klorida adalah asam kuat. Senyawa ini juga

digunakan secara luas dalam industri. Ciri fisik asam klorida,

seperti titik didih, titik leleh, kepadatan, dan pH tergantung dari

konsentrasi atau molarity dari HCl di dalam larutan asam.

Perendaman Dengan Larutan Asam Kuat (HCl) menyebabkan

kerusakan pada kulit biji dan dapat diterapkan baik pada legum

dan non legum. Lamanya perlakuan larutan HCl harus

memperhatikan kulit biji atau pericarp dapat diretakkan untuk

memungkinkan imbibisi dan larutan asam tidak mengenai embrio.

Perendaman selama 1 10 menit terlalu cepat untuk dapat mematahkan dormansi, sedangkan perendaman selama 60 menit

atau lebih dapat menyebabkan kerusakan. Larutan asam kuat

seperti HCl sering digunakan dengan konsentrasi yang bervariasi

tergantung jenis benih yang diperlakukan, sehingga kulit biji

menjadi lunak. Disamping itu pula larutan kimia yang digunakan

dapat pula membunuh cendawan atau bakteri yang dapat

membuat benih dorman. Perlakuan perendaman dengan

menggunakan HCl terhadap parameter yang diamati berupa

jumlah benih yang berkecambah, dan waktu perkecambahan

tidak menunjukan pengaruh yang nyata.

Wattimena (1987) menyatakan bahwa jenis asam kuat

yang diberikan hanya efektif pada jumlah tertentu. Pengenceran

yang terlalu tinggi tidak akan merusak bagian yang kulit benih,

sedangkan konsentrasi yang rendah menjadi tidak efektif. Dari

hasil analisis data terhadap perendaman dengan HCl yang

diberikan tidak menunjukan pengaruh yang nyata terhadap

parameter yang diamati. Hal ini sesuai dengan yang ditemukan

Isbandi (1984) bahwa zat pengatur tumbuh yang berasal dari

embriolah yang memegang peranan penting terhadap

perkecambahan benih. Hasil analisis yang menunjukan bahwa

perlakuan HCl tidak berpengaruh nyata terhadap parameter yang

diamati, berarti HCl yang diperlakukan pada benih Acacia sp.

tidak mampu untuk mengaktifkan embryonic, hal itu dikarenakan

kurang lamanya waktu perendaman serta kadar pengenceran yang

29

terlalu tinggi. Jika hasilnya dibandingkan dengan kontrol, tidak

dapat dilihat perbedaanya dikarenakan hasil kontrol juga tidak

mengalami perkecambahan. Hal ini dikarenakan benih Acacia sp.

mengalami kekurangan asupan air selama proses perkecambahan

berlangsung.

4.5 Peran Skarifikasi

Pada perlakuan skarifikasi (perlukaan) sebagai

mekanisme pematahan dormansi biji Akasia secara didapatkan

hasil bahwa sepanjang hari ke 1 hingga hari ke 14 tidak

menunjukkan adanya pertumbuhan. Terlihat di gambar 4, dapat

diketahui tidak adanya pertumbuhan akar maupun batang. Jika

dibandingkan dengan kontrol terlihat tidak ada perbedaan yang

signifikan atau biji masih dalam keadaan dormansi untuk

perlakuan pematahan dormansi secara fisik yaitu perlukaan

(skarifikasi) dengan perlakuan kontrol. Sehingga dapat dianalisa

bahwa biji Akasia membutuhkan waktu yang lama untuk

melakukan pematahan dormansi dan perkecambahan.

Pada benih yang dormansinya tidak bisa dipatahkan secara

efektif dengan menggunakan perendaman dalam air, terutama jika

kulit benihnya tebal seperti benih Acacia sp., maka perlakuan

fisik lebih diperlukan, yaitu dengan cara skarifikasi. Teknik

perlakuan dan metode perkecambahan yang terbaik di

laboratorium yaitu perlakuan benih dicabik dengan menggunakan

metode perkecambahan UDK. Hal ini sesuai dengan hasil

penelitian sebelumnya bahwa perlakuan pendahuluan yang tepat

untuk benih Acacia sp. adalah dengan cara mencabik kulit benih

pada punggung endosperm dengan gunting kuku (Iriantono, et

al.,1999). Berdasarkan literature tersebut, hal yang sama juga

dilakukan pada biji Acacia sp. pada penelitian kami. Namun

berbeda dengan literature, pada penelitian ini skarifikasi

dilakukan dengan cara diamplas. Hasil yang didapatkan pada

pengujian dengan perlakuan skarifikasi menunjukkan hasil yang

negatif dimana biji tidak melakukan perkecambahan sampai hari

ke 14.

30

Pada penelitian yang dilakukan oleh Gaol dan Fox (2009)

menunjukkan biji Akasia dengan perlakuan seperti skarifikasi dan

pemberian KNO3 memiliki waktu untuk berkecambah pada hari

ke 20. Dan perlakuan pada biji tersebut membuat biji lebih cepat

berkecambah jika dibandingkan dengan tanaman kontrol. Jika

dibandingkan dengan literature tersebut, waktu yang diperlukan

pada penelitian kami adalah 14 hari. Selama waktu tersebut tidak

menunjukkan adanya perkecambahan baik pada biji kontrol atau

biji dengan perlakuan. Diduga lama waktu pada penelitian ini

belum cukup untuk mematahkan dormansi biji akasia. Selain itu

diduga masih ada banyak factor yang mempengaruhi tidak

terjadinya perkecambahan pada biji akasia antara lain faktor

lingkungan.

Skarifikasi merupakan salah satu proses yang dipercaya

dapat mematahkan dormansi pada biji keras karena dapat

meningkatkan imbibisi benih. Skarifikasi dilakukan dengan cara

melukai benih sehingga terdapat celah tempat keluar masuknya

air dan O2.

Penelitian terdahulu menyebutkan bahwa, dengan

skarifikasi kulit biji maka ketebalan dan kerasnya kulit biji dapat

dikurangi. Peresapan larutan zat perangsang pertumbuhan embrio

pada benih yang diskarifikasi menjadi lebih mudah, sehingga

daya pertumbuhan biji meningkat. Teknik skarifikasi kulit biji

yang keras telah dilaksanakan untuk mempercepat

perkecambahan biji dalam skala komersial. Sesuai dengan

perlakuan dengan skarifikasi memberikan efek sedikit kurang

baik sebab pada benih yang dilukai umumnya memiliki kecacatan

tersendiri selama pertumbuhannya. Kecacatan ini dapat berupa

calon bakal daun yang tidak utuh karena pelukaan benih terlalu

dalam, ataupun efeknya setelah benih dilukai seperti bakal daun

sedikit keriting, kerdil, akar tidak tumbuh sempurna, berjamur

bahkan menjadi busuk. Hal ini dapat terjadi mungkin karena pada

benih yang dilukai, terdapat celah yang mana larutan kimia dapat

langsung menuju endosperm benih (Soedjono dan Suskandari,

1996). Hal tersebut juga terjadi pada penelitian kami dimana ada

31

beberapa biji yang ditumbuhi jamur yang diduga karena tidak

tepatnya perlukaan yang diberikan sehingga menghambat

perkecambahan biji.

Penelitian Gaol dan Fox (2009) menunjukkan pemberian

kombinasi perlakuan akan semakin mempercepat perkecambahan

biji berkulit keras. Kombinasi perlakuan tersebut antara lain:

32

Halaman ini sengaja dikosongkan

33

BAB V

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan bahwa

perlakuan pematahan dormansi secara fisik dengan skarifikasi,

dan perlakuan pematahan dormansi secara kimia dengan

penambahan KNO3 dan HCl tidak memiliki pengaruh terhadap

pematahan dormansi biji Akasia (Acacia sp.).

34

DAFTAR PUSTAKA

Baskin, C.C. and J.M. Baskin. 2005. Seed Dormancy in Trees of

Climax Tropical Vegetation Types. Tropical Ecology

46(1): 17-28.

Bewley, D dan M. Black. 1978. Physiology and biochemistry of

Seed, Springer verlag, Berlin Heidlberg.

Bewley, J.D. and M. Black. 1985. Seeds: Physiology of

Development and Germination. Plenum Press. New York

Campbell,N.A., J.B.Reece, & L.G. Mitchell. 2003. Biologi .Edisi

ke-5. Jakarta: Erlangga

Copeland, L.O. and M.B. McDonald. 1985. Principle of Seed

Science and Technology. Burgess Publishing Company.

Minneapolis, Minnesota.

Franklin, G. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI PRESS :

Jakarta.

Franklin, G. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI Press :

Jakarta.

Gardner, F.W; P. Pearce dan Michen. 1991. Fisiologi

Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman, Universitas Indonesia Press, Jakarta

Gbadamosi, A. E and O. Oni. 2004. Effect of pretreatments on

germination of seeds of the medicinal plant Enantia

chlorantha Oliv. Food, Agriculture & Environment Vol.2

(2) : 288-290. 2004

Goldsworthy, P.R Fisher, N.M. 1996. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik. Gadjah Mada University Press.

Yokyakarta

Harjadi, S.S., 1979. Pengantar Agronomi. Penerbit PT

Gramedia, Jakarta.

Hartati, S.A. 1996. Pengaruh Metode Precuring dan Tingkat

emasakan Kerucut terhadap Kualitas Benih Pinus

merkusii Jungh et de Vriese. Skripsi Jurusan Manajemen

Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Bogor.

35

Hocher, V.; Sotta, B; Maldiney, R. & Miginiac, E. 1991.

Changes in abscisic acid and its b-D-glucopyranosyl

ester levels during tomato (Lycopersicon esculentum

Mill.) seed development. Plant Cell Reports, 10:444-447.

Isbandi. 1989. Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman,

UGM Press, Yogyakarta.

Jenita, AN., 2011, Penyebaran dan Morfologi Kemiri (Aleurites sp.) diakses dari http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25234/4/C

hapter%20II.pdf pada hari senin 24 November 2014 jam

14.58 WIB.

Lobo, G. A, Denise, Garcia de Santana, Antonieta, Nassif

Salomo, Luciana, Salazar Rehbein, and Anglica Polenz

Wielewicki. 2014. A technological approach to the

morphofunctional classification of seedlings of 50

Brazilian forest species. Journal of Seed Science, v.36,

n.1, p.087-093,

Mader, Sylvia.2010.Essensials of Biology 3rd

Edition.Pearson

Education, Inc. Prentice Hall, UK.

Mayer, A.M. and P. Mayber. 1982. The Germination of Seed.

Pergamon Press Ltd. Oxford. New York. Toronto. Syney.

Paris. Frankfurt.

Mugnisjah, W.Q, Asep, S, Suwarto, Cecep,S. 1994. Panduan

Praktikum dan Penelitian Bidang Ilmu dan Teknologi

Benih. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta.

Novendra, M. Harri . 2010. Pengaruh Konsentrasi Larutan

HCL dan Lama Perendaman Terhadap Pememcahan

Dormansi Benih Acacia . Fakultas Pertanian Universitas

Andalas. Sumatera Tengah. (Aleurites moluccana W).

Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Agroland Vol. 10 No. 3

September 2003.

Nuraeni dan Maemunah. 2003. Peran Air dan KNO3 dalam

Pemecahan Dormansi Benih dan Pertumbuhan Bibit

Kemiri

36

Nurhasybi dan W. Widodo. 1988. Cara Ekstraksi Benih

Cendana (Santalum album) dengan Ethyl Alkohol.

Laporan Hasil Uji Coba Balai Teknologi Perbenihan No.

49. Bogor.

Onrizal. 2008. Panduan Pengenalan dan Analisis Vegetasi

Hutan Mangrove. Departemen Kehutanan, Fakultas

Pertanian, Universitas Sumatera Utara.

Pence, V.C. 1992. Abscisic acid and the maturation of cacao

embryos in vitro. Plant Physiology, 98:1391-1395, 1992.

Pukittayacamee, P. 1990. Pretreatment of Seeds. In Planting

Stock Production Technology. Asean-Canada Forest Tree

Seed Centre Project. Thailand.

Quatrano, R.S. 1986. Regulation of gene expression by abscisic

acid during angiosperm embryo development. Oxford

Surveys of Plant Molecular & Cell Biology, 3:467-477.

Sadjad, S. 1975. Teknologi Benih dan Masalah Uji Viabilitas

Benih. Hal : 127- 145. Institut Pertanian Bogor, Biro

Penataran.

Sagala, J. 1990. Perlakuan Benih cendana Dengan Air, asam

Sulfat, GA3, Jurnal Departemen Kehutanan, Bogor.

Saleh,M.S. Adelina, E. Murniati, E dan Budiarti, T. 2008.

Pengaruh Skarifikasi dan Media Tumbuh Terhadap

Viabilitas Benih dan Vigor Kecambah Aren. Jurnal

Agroland 15(3) : 182-190

Salisbury, F.B. dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan,

diterjemahkan oleh Diah R Lukman, Penerbit ITB,

Bandung.

Salisbury, Frank. B & Ross, Cleon. W. 1995. Fisiologi

Tumbuhan Perkembangan & Fisiologi Tumbuhan Edisi

4 Jilid 3. Bandung. ITB Bandung.

Schmidt, L. 2000. Pedoman Penanganan Benih Tanaman

Hutan Tropis dan Subtropis. Jakarta : Direktorat Jenderal

Rehabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial. Departemen

Kehutanan.

37

Schmidt, L. 2002. Pedoman Penanganan Benih Tanaman

Hutan Tropis dan Sub Tropis. Terjemahan. Kerjasama

Direktorat Jenderal Rehabiltasi Lahan dan Perhutanan

Sosial dengan Indonesia Forest Seed Project. Jakarta.

Sudjadi, Bagod. 2006. Biologi Sains dalam Kehidupan. Jakarta :

PT. Gramedia.

Sudrajat, D.J., Nurhasybi, D. Syamsuwida dan T. Suhartati. 2010.

Produksi, Penanganan Benih, dan Standardisasi

Pengujian Mutu Benih Kepuh (Sterculia foetida).

Laporan Sementara Kegiatan Penelitian Program

Kementerian Negara Riset Dan Teknologi. Balai Penelitian

Teknologi Perbenihan. Bogor.

Suita, E. 2008. Pengaruh Ruang, Media, dan Periode Simpan

terhadap Perkecambahan Benih Kemenyan (Styrax

benzoin Dryand). Jurnal Hutan Tanaman. Pusat Penelitian

dan Pengembangan Hutan Tanaman. 5(1): 45-52.

Sunarti S., et.al. 2012. Karakter Hibrid Acacia (Acacia

mangiumx A. auriculiformis) Berdasarkan Viabilitas

Benih, Kemampuan Bertunas Dan Berakar Stek. Balai

Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman

Hutan.Yogyakarta.

Villiers, T. A. 1972. Seed Dormancy. In T.T. Kozlowski (Ed.).

Seed Biology Vol. II. Academy Press. New York. P.220-

282.

Wareing, P.F. dan I.D. Phillips. 1989. Growth and

defferntiation Plants, 3rd edition, Pergamon Press,

Chicago.

Wattimena, G.A. 1987. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman.

Laboratorium Kultur Jaringan. Institut Pertanian Bogor.

Bogor.

Widhityarini, D. Suryadi Mw, Purwantoro, A. 2011. Pematahan

Dormansi Acacia Dengan Skarifikasi dan Penambahn

Kalium Nitrat. Jurnal Gronomi Indonesia 37 (2) : 152-

158.

38

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. Yuniarti, N. 2002. Penentuan Cara Perlakuan Pendahuluan

Benih Saga Pohon ( Adenanthera sp.). Jurnal Manajemen

Hutan Tropika Vol. VIII No. 2 : 97-101 (2002).