BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Pertumbuhan dan perkembangan pada pertumbuhan biji dimulai dengan

perkecambahan. Perkecambahan  adalah munculnya plantula (tanaman kecil dari

biji). Embrio yang merupakan calon individu baru terdapat di dalam biji. Jika

suatu biji tanaman ditempatkan pada lingkungan yang menunjang dan

memadai,biji tersebut akan berkecambah.

Benih sering disamaartikan dengan biji, namun terdapat perbedaan yang

mendasar antara kedua istilah tersebut, yakni fungsinya. Benih berfungsi sebagai

alat perbanyakan generatif, sedangkan biji berfungsi sebagai bahan makanan.

Benih adalah suatu bagian dari tanaman yang merupakan cikal bakal suatu

tumbuhan baru yang memiliki cirri attau sifat seperti induknya. Benih memiliki

beragam jenis, baik bentuk, ukuran, maupun struktur bagiannya. Benih

seharusnya memilki kualitas yang baik agar tanaman baru yang didapat

merupakan tanaman yang sehat.

Teknologi benih adalah suatu ilmu pengetahuan mengenai cara-cara untuk

dapat memperbaiki sifat- sifat genetic dan fisik dari benih yang mencakup

kegiatan seperti pengembangan varietas, penilaian dan pelepasan varietas,

produksi benih, pengolahan, penyimpanan, serta sertifikasi benih. Benih memiliki

tipe perkecambahan yang berbeda-beda. Terdapat dua tipe perkecambahan yaitu

epigeal dan hipogeal. Pada tanaman dikotil kebanyakan memiliki tipe

perkecambahan epigeal sedangkan tanaman monokotil mempunyai tipe

perkecambahan hipogeal.

1.2 Tujuan

Mengetahui perbedaan tipe dan struktur bibit epigeal dan hypogeal.

1

BAB II

TNJAUAN PUSTAKA

2.1 Tipe Perkecambahan

Terdapat dua tipe perkecambahan awal dari suatu kecambah tanaman yaitu :

1. Tipe Epigeal

Tipe epigeal merupakan tipe perkecambahan dimana munculnya radikel

diikuti dengan memanjangnya hipokotil secara keseluruhan dan membawa

serta kotiledon dan plumula ke atas permukaan tanah.

2. Tipe Hipogeal

Tipe hypogeal adalah tipe perkecambahan dimana munculnya radikel diikiuti

dengan pemanjangan plumula, hipokotiltidak memanjang keatas permukaan

tanah sedangkan kotiledon tetap berada di dalam kulit biji di bawah

permukaan tanah.

2.2 Metabolisme Perkecambahan

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. 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 ke titik-titik tumbuh. Tahap keempat adalah asimilasi dari bahan-

bahan yang telah diuraikan tadi didaerah meristematik untuk menghasilkan energy

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-titik tumbuh. Sementara daun belum

dapat berfungsi sebagai organ untuk fotosintesa maka pertumbuhan kecambah

sangat tergantung pada persediaan makanan yang ada dalam biji.

Penyerapan air oleh benih yang terjadi pada tahap pertama biasanya

berlangsung sampai jaringan mempunyai kandungan air 40 – 60% (atau 67 -

2

150% atas dasar berat kering). Dan akan meningkat lagi pada saat munculnya

radikel sampai jaringan penyimpanan dan kecambah yang sedang tumbuh

mempunyai kandungan air 70 – 90%. Kira-kira 80% dari protein yang biasanya

berbentuk Kristal disimpan dalam jaringan yang disebut badan protein. Sedangkan

sisanya yang 20% terbagi dalam nuclei, mitokondria, protoplastid, microsome dan

dalam amyloplast atau protoplastid. Lipid terbentuk dalam badan lipid (badan

lemak atau spheresoma). Bahan-bahan ini setelah dirombak oleh enzim-enzim

maka sebagian langsung dipakai sebagai bahan penyusun pertumbuhan di daerah

titik-titik tumbuh sebagian lagi digunakan sebagai bahan bakar respirasi. Pada biji

pati terdiri dari dua bentuk yaitu amilopektin dan amilose. Dua enzim yang ikut

dalam awal perombakan adalah alfa-amilase dan beta-amilase. Alfa-amilase

merombak amilosa dan amilopektin menjadi dekstrin. Beta amylase menghasilkan

disakarida (maltose) dari dekstrin. Lemak dirombak oleh enzim lipase menjadi

asam lemak dan gliserol kemudian dipakai sebagi pembentuk glukosa, dimana

glukosa ini dipakai sebagai nahan bakar pada proses respirasi.

Protein dirombak oleh enzim proteolik menghasilkan suatu campuran asam-

asam amino bebas, bersama dengan amida-amida dari asam glutamate dan

aspartat, senyawa-senyawa itu terutama dalam bentuk amidanya ditranslokasikan

ke embrio. Disamping itu asam amino triptofan yang merupakan hasil

perombakan protein dari sel-sel penyimpanan dalam titik-titik tumbuh embrio

diubah menjadi I.A.A (Indol Acetic Acid) yang menstimulir pertumbuhan. Dalam

proses pertumbuhan dan perkembangannya embrio memrlukan energy dan bahan

baku, diantaranya untuk sintesa lemak, protein dan senyawa penyusun lainnnya.

Enersi dalam bentuk ATP atau dalam bnetuk donor hydrogen NADH2/NADPH2

dan bahan baku dihasilkan pada proses respirasi. Disakarida maltose hasil

perombakan pati pada permulaan respirasi menjadi glukosa. Glukosa pada

respirasi aerobic dirombak menjadi glikolisa, siklus krebs dan oksidasi terminal

menjadi CO2, H2O dan enersi. Kegiatan enzim-enzim didalam biji distimulir oleh

adanya giberellic acid (GA3) yaitu suatu hormone tumbuh yang dihasilkan oleh

embrio setelah menyerap air. Semua proses ini berlangsung dalam tahap kedua,

ketiga dan keempat dari proses metabolism perkecambahan benih. Proses

pertumbuhan dan perkembangan embrio semula terjadi pada ujung-ujung tumbuh

3

dari akar. Kemudian diikuti oleh ujung-ujung tumbuh tunas. Proses pembagian

dan membesarnya sel-sel ini tergantung dari terbentuknya enersi dan molekul-

molekul protein dan lemak penting untuk pembentukan protoplasma, sedang

molekul-molekul kompleks polisakarida dan asam poliuronat untuk pembentukan

dinding sel. Ini adalah merupakan tahap kelima dari proses metabolism

perkecambahan benih.

Jadi metabolism sel-sel embrio mulai setelah menyerap air, yang meliputi

reaksi-reaksi perombakan yang biasa disebut kata metabolism dan sintesa

komponen-komponen sel untuk pertumbuhan yang disebut anabolisme. Proses

metabolism ini akan berlangsung terus dan merupakan pendukung dari

pertumbuhan kecambah hingga tanaman dewasa.

2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan Benih

a. Factor dalam

1. Tingkat kemasakan benih

Benih yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tidak

mempunyai viabilitas tinggi. Bahkan beberapa jenis tanaman, benih yang

demikian tidak akan dapat berkecambah. Di duga pada tingkatan tersebut

benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan juga

pembentukan embrio sebelum sempurna. Oleh Durham (1958, dalam

Welington 1966) diadakan suatu pengubahan yang mempelajari tentang

pengaruh tingkat kemasakan terhadap pertumbuhan embrio gandum

(Triticum aestivum). Prosedurnya adalah sebagai berikut : embrio yang

mature (masak) dari benih gandum diambil dan direndam selama 4 jam,

kemudian ditransplantasikan ke endosperm dari benih yang dipanen

dengan waktu yang berbeda setelah anthesis. Embrio dari benih-benih

yang belakangan tersebut kemudian juga ditransplantasikan ke endosperm

mature. Setelah 48 jam terlihat bahwa kar primer dari embrio mature pada

semua perlakuan mulai memanjang. Tetapi ternyata terdapat perbedaan

pertambahan berat kering dari semua perlakuan.

Pertambahan berat kering dari embrio masak pada endosperm masak lebih

besar dibandingkan dengan pada endosperm belum masak. Demikian pula

4

dengan pertambahan berat kering dari embrio masak pada endosperm

belum masak maupun pada endosperm masak.

2. Ukuran benih

Di dalam jaringan penyimpanannnya benih memiliki karbohidrat, protein,

lemak dan mineral. Dimana bahan-bahan ini diperlukan sebagai bahan

baku dan enersi bagi embrio pada saat perkecambahan. Diduga bahwa

benih yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan

lebih banyak dibandingkan dengan benih yang kecil, mungkin pula

embrionya lebih besar. Worker & Ruckman (1968) mengemukakan

bahwa ukuran benih menunjukkan korelasi positif terhadap kandungan

protein benih sorgum (Sorghum vulgare), makin meningkat pula.

Dikatakan pula berat benih berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan

dan produksi, karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada

saat permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen.

3. Dormansi

Benih dikatakan dorman apabila benih tersebut sebenarnya hidup tetapi

tidak berkecambah walaupun diletakan pada keadaan yang secara umum

dianggap telah memenuhi persyaratan bagi suatu perkecambahan.

Dormansi pada benih dapat disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit biji,

keadaan fisiologis dari embrio atau kombinasi dari kedua keadaan tersebut

sebagai contoh: kulit biji yang impermeable terhadap air dan gas sering

dijumpai pada benih-benih dari family leguminosae. Pada benih wortel (

Daucus carota L ) dapat dijumpai keadaan dormansi yang disebabkan oleh

immaturity pada embrionya. Sedangkan dormansi yang disebabkan oleh

kombinasi dari keadaan fisik kulit biji dan keadaan fisiologis embrio dapat

ditemui pada benih Fraxinus excelsior, yang dormansinya disebabkan oleh

kombinasi dari keadaan pericarp yang membatasi masuknya oksigen,

immatury embrio dan kebutuhan akan perlakuan chilling.

Faktor-faktor yang menyebabkan hilangnya dormansi pada benih sangat

bervariasi tergantung pada jenis tanaman dan tentu saja tipe dormansinya,

antara lain yaitu : karena temperature yang sangat rendah dimusim dingin,

perubahan temperature yang silih berganti, menipisnya kulit biji,

5

hilangnya kemampuan untuk menghasilkan zat-zat penghambat

perkecambahan, adanya kegiatan mikroorganisme.

4. Zat penghambat tumbuh

Banyak zat-zat yang diketahui dapat mengahmbat perkecambahan benih,

yang dikenal antara lain :

Larutan dengan tingkat osmotic tinggi, missal larutan mannitol,

larutan NaCl

Bahan-bahan yang mengganggu lintasan metabolism, umumnya

menghambat respirasi seperti : sianida, dinitrofenol, azide, fluoride,

hydroxylamine

Herbisida

Coumarin

Auxin

Bahan-bahan yang terkandung dalam buah, missal : cairan yang

melapisi biji tomat dan mentimun.

b. Factor luar

1. Air

Air merupakan salah satu syarat penting bagi berlangsungnya proses

perkecambahan benih. Dua factor penting yang mempengaruhi

penyerapan air oleh benih adalah : (a) sifat dari benih itu sendiri terutama

kulit pelindungnya dan (b) jumlah air yang tersedia pada medium

sekitarnya.

Banyaknya air yang diperlukan bervariasi tergantung kepada jenis benih.

Tetapi umumnya tidak melampaui dua atau tiga kali dari berat keringnya.

Tingkat pengambilan air juga dipengaruhi oleh temperature, temperature

yang tinggi menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan air.

2. Temperature

Temperature merupakan syarat penting yang kedua bagi perkecambahan

benih. Temperature optimum adalah temperature yang paling

menguntungkan bagi berlangsungnya perkecambahan benih. Pada kisaran

ini terdapat persentase perkecambahan yang tertinggi.

3. Oksigen

6

Proses respirasi akan berlangsung selama benih masih hidup. Pada saat

perkecambahan berlangsung proses respirasi akan meningkat disertai pula

dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan

karbondioksida, air dan enersi yang berupa panas. Terbatsnya oksigen

yang dapat dipakai akan mengakibatkan terhambatnya proses

perkecambahan benih. Pada sintesa lemak menjadi gula diperlukan

oksigen karena molekul asam lemak mengandung lebih sedikit oksigen

pada molekul gula. Enersi yang digunakan untuk kegiatan mekanisme sel-

sel dan mengubah bahan baku bagi proses oksidasi dari cadangan

makanan di dalam benih.

4. Cahaya

Kebutuhan benih terhadap cahaya untuk perkecambahnnya berbeda-beda

tergantung pada jenis tanaman. Hubungan antara pengaruh cahay dan

perkecambahan benih dikontrol oleh suatu system pigmen yang dikenal

sebagai “phytochrome” yang tersusun dari chromophore dan protein.

Chromophore adalah bagian yang peka pada cahaya.

5. Medium

Medium yang baik untuk perkecambahan benih haruslah mempunyai sifat

fisik yang baik, gembur, mempunyai kemampuan menyimpan air dan

bebas dari organism penyebab penyakit terutama cendawan.

7

BAB III

METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Teknologi Benih tentang tipe perkecambahan dilaksanakan di

rumah salah satu anggota kelompok, dimulai pada tanggal 24 maret 2012 dan

diakhiri pada tanggal 31 maret 2012.

3.2 Alat dan Bahan

Benih kedelai

Benih jagung

Tanah+kompos

Air

Polibag

3.3 Pelaksanaan

Isi tanah ¾ bagian

Tanam masing-masing benih dalam polibag dengan kedalaman 3 cm,

kemudian siran (3 benih / polibag)

Amati pertumbuhan dan foto setiap harinya (1-7 Hst)

8

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

HST JAGUNG KEDELAI1 - -2 - -3 Mulai muncul 5 bibit

(hypogeal)-

4 Ada 6 bibit yang muncul Mulai muncul 2 bibit (epigeal)

5 Ada 7 bibit Ada 3 bibit yang muncul6 Ada 7 bibit Ada 3 bibit yang muncul7 Ada 7 bibit Ada 3 bibit yang mucul

4.2 Pembahasan

Tipe perkecambahan dibagi menjadi dua, yaitu hypogeal dan epigeal. Tipe

perkecambahan hypogeal adalah apabila terjadi pembentangan ruas batang teratas

(epikotil) sehingga daun lembaga ikut tertarik ke atas tanah, tetapi kotiledon tetap

di bawah tanah. Sedangkan Perkecambahan epigeal adalah apabila terjadi

pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga atau hipokotil sehingga

mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat ke atas tanah.

Pengamatan yang dilakukan pada praktikum kali ini dengan menggunakan

benih kacang kedelai dan benih jagung. Setelah dilakukan pengamatan selama 7

hari (7HST) benih jagung mulai menunjukan aktivitasnya pada hari ke 3.

Sedangkan kacang kedelai mulai menunjukan aktivitasnya pada hari ke 4.

Benih jagung pada hari ke 4 jumlah bibitnya bertambah menjadi 6, dan pada

hari ke 6 dan 7 bertambah menjadi 7. Sedangkan kacang kedelai pada hari ke 5

sampai hari ke 7 jumlah bibit yang terlihat adalah 3.

Jagung termasuk kedalam tipe perkecambahan hypogeal dimana kotiledon

tetap berada di bawah permukaan tanah, sedangkan kacang kedelai temrmasuk

tipe perkecambahan epigeal dengan kotiledon terangkat ke atas permukaan tanah.

9

Gambar 1. Kedelai dan jagung 4 HST

Pada 3 HST, kedelai belum muncul ke permukaaan sedangkan jagung sudah

muncul. Gambar diatas adalah gambar pengamatan pada 4 HST jagung dan

kedelai mulai muncul tumbuh ke permukaaan.

Pada hari ke 5 jagung dan kedelai bibit jagung dan kedelai yang muncul ke

permukaaan jumlahnya bertambah. Berikut gambar kedelai dan jagung pada 5

HST.

Gambar 2. Kedelai dan jagung 5 hst

Sesuai gambar diatas, jumlah bibit yang muncul ke permukaan pada benih

kedelai berjumlah 3 dan jagung berjumlah 7. Sampai pada hari ke 7 HST, jumlah

tersebut tetap.

Perbedaan antara epigeal dan hypogeal juga terlihat dari bagian bibit tersebut.

Pada kedelai yang merupakan tipe perkecambahan epigeal memiliki bagian

kotiledon, plumula, hipokotil, akar primer, akar sekunder, daun, dan benih/biji.

10

Sedangkan bibit tanaman yang termasuk hypogeal seperti jagung memiliki

bagian seperti benih / biji, keleoptil, radikel, akar adventives, dan daun.

Gambar 3. jagung dan kedelai pada 7hst

Pengamatan untuk mengetahui perkecambahan umumnya tidak berjalan

dengan yang diharapkan, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi

perkecambahan yaitu faktor yang berasal dari dalam seperti tingkat kemasakan

benih, ukuran benih, dormansi, dan zat penghambat tumbuh. Sedangkan faktor

yang berasal dari luar seperti air, suhu, cahaya, oksigen dan medium.

Faktor-faktor tersebut berperan penting dalam perkecambahan, karena faktor-

faktor diatas tidak sesuai maka perkecambahan tidak akan berlangsung.

11

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan dapat ditarik kesimpulan bahwa jagung termasuk tipe

perkecambahan hypogeal yaitu tipe perkecambahan dengan kotiledon tetap berada

dipermukaan tanah, sedangkan kacang kedelai termasuk tipe perkecambahan

epigeal dengan kotiledon muncul ke permukaan tanah.

Perkecambahan dipengaruhi oleh beberapa faktor, Faktor dalam seperti

tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormansi dan zat penghambat tumbuh.

Sedangkan faktor dari luar seperti air, suhu, cahaya, medium dan oksigen juga

berpengaruh terhadap perkecambahan.

12

DAFTAR PUSTAKA

Kamil, Jurnalis. 1982. Teknologi Benih. Bandung : Angkasa

Prawirohartono, Slamet dan Sri Hidayati. Sains Biologi 3 SMA/MA Kelas XII.

Jakarta: Bumi Aksara

Sutopa, Lita. 2002. Teknologi Benih. Jakarta : RajaGrafindo Persada

Sudjadi, Bagod & Siti Laila. 2006. Biologi Sains dalam Kehidupan 3A Semester

Pertama. Jakarta : Yudhistira

13

LAMPIRAN

14

Jagung pada 3 HST Kedelai dan jagung pada 4 HST

Kedelai dan jagung pada 7 HST

Kedelai dan jagung pada 5 HST Kedelai dan jagung pada 6 HST

15

3 sampel kedelai setelah panen

3 sampel jagung setelah di panen