ACARA IV PENGARUH CEKAMAN AIR TERHADAP PERKECAMBAHAN BIJI

I.                                       TUJUAN

1.      Mengetahui gaya berkecambah dan kecepatan berkecambah suatu biji.

2.      Mengetahui faktor-faktor luar yang mempengaruhi perkecambahan biji.

3.      Mengetahui pengaruh cekaman air terhadap perkecambahan biji.

II.  TINJAUAN PUSTAKA

            Perkecambahan (germination) merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah (Anonim, 2009).

            Perkecambahan adalah kejadian yang dimulai dengan imbibisi dan diakhiri ketika radikula (akar lembaga, atau pada beberapa biji) memanjang atau muncul melewati kulit biji. Biji dapat tetap viable tapi tidak mampu berkecambah atau tumbuh karena beberapa alasan, diantaranya kondisi luar dan kondisi dalam. Banyak biji terutama biji Rosaceae tidak akan berkecambah kalau bijinya tidak terpajang pada suhu dan oksigen rendah dalam kondisi lembab berminggu-minggu (Sallisburry dan Ross, 1995).

           
Perkecambahan tergantung pada viabilitas benih, kondisi lingkungan yang cocok, dan pada beberapa tanaman, tergantung  pada pemecahan dormansi. Benih yang sedang berkecambah dan bibit muda peka pada penyakit-penyakit tertentu, dan mungkin perlu proteksi (Harjadi, 1988).

            Tanaman biasanya diperbanyak dengan benih. Perkecambahan membutuhkan waktu 2/3 minggu jika benih ditanam langsung setelah ekstraksi biji dari buahnya. Perkecambahan benih umumnya lambat dan tidak serempak. Hal ini berhubungan dengan lapisan kulit biji dan lendir disekeliling biji yang menghambat perkecambahannya. Biji tersebut membutuhkan suatu perlakuan untuk membantu perkecambahannya. Penggunaan hormon pengatur tumbuh di beberapa jenis bahan kimia dapat meningkatkan perkecambahan dan vigoritas tanaman pada kondisi lingkungan tertentu, diantaranya Giberelin (GA₃) yang banyak untuk pemecah dormansi pada beberapa macam benih ( Anton dan Siregar, 2000 ).

            Air meresap ke dalam kulit biji melalui hilum. Akan tetapi kulit biji beberapa tumbuhan tidak tembus air dan oksigen. Struktur sklerenkim dan komposisi dinding selnya merupakan penghalang bagi perembasan air. Adanya substansi seperti fenon dan kinon dalam sel dapat juga berperan dalam penghalangan air (Fahn, 1982).

            Pada biji yang kering mempunyai daya serap air yang besar, baik dalam penyimpanan dan dalam media perkecambahan, yang tergantung pada kondisi alami biji, permeabilitas pembungkus biji, ketersediaan air dalam media, dan temperatur. Temperatur yang tinggi meningkatkan penyerapan air (Hartmann et al., 2001).

      Pertumbuhan lembaga tergantung kepada suhu, tersedianya air dan udara, kondisi yang dibutuhkan untuk berkecambah benih yaitu air ( Vergara, 1990 ) :

1.      Pengambilan air merupakan kebutuhan pertama dari benih yang 

berkecambah.

2.      Selanjutnya banyak aktivitas yang terjadi didalam benih yang sedang berkecambah pati, protein dan lemak diubah menjadi bentuk sederhana untuk lembaga.

3.      Merendam benih paling sedikit 24 jam agar air masuk ke dalam benih dengan mudah dan merata.

            Persentase kecambah normal berdasarkan uji pengusangan dipercepat tidak berbeda nyata. Ini berarti benih mampu untuk berkecambah dan mempunyai nilai persentase berkecambah yang tinggi (90-95%) setelah penderaan, sedangkan benih yang bervigor rendah tidak akan berkecambah dengan baik dan nilai persentase berkecambah rendah. Tingkat kecambah normal pada uji ini masih tinggi, berarti bahwa vigor benih sebelum uji ini masih dalam keadaan baik sehingga setelah dilakukan penderaan dengan suhu yang tinggi (Budihardjo, 2002).

III.         METODOLOGI

   Praktikum Dasar-dasar Agronomi Acara IV dengan judul Pengaruh Cekaman Air Terhadap Perkecambahan Biji dilaksanakan pada tanggal 3 Mei 2010 di Laboratorium Manajemen dan Produksi Pertanian, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Bahan - bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah benih padi (Oryza sativa L.), kertas filter, dan larutan polyethylene glycol (PEG) setara dengan potensial air 0; -0,6; -1,2 ; dan -1,8 MPa. Sedangkan alat-alat yang digunakan yaitu petridish, pipet, penggaris, pinset, beaker glass, dan kaca penutup.

Cara kerja dalam praktikum ini yaitu benih padi direndam dalam air selama semalam (12 jam). Kemudian, petridish disiapkan dan dilapisi dengan kertas filter. Lalu benih padi direndam ke dalam larutan PEG sesuai dengan perlakuan. Sebanyak 25 biji diletakkan ke dalam setiap petridish. Setelah selesai, petridish ditutup dengan penutupnya. Jumlah biji yang berkecambah (plumula dan radicula sudah mencapai panjang ± 2 mm untuk padi) diamati dan dihitung setiap hari selama seminggu, dimulai sehari setelah percobaan. Biji yang telah berkecambah dan berjamur dibuang untuk mempermudah pengamatan. Kemudian dihitung nilai gaya berkecambah dan indeks vigor dari masing-masing perlakuan PEG dengan rumus:

Gaya Berkecambah =

Indeks Vigor (IV) =

Setelah selesai dihitung, kemudian dibuat grafik gaya berkecambah dan indeks vigor pada berbagai hari pengamatan untuk semua konsentrasi dalam masing-masing alokasi waktu perendaman.

IV.    HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam perkecambahan, air diperlukan dalam proses imbibisi pada tahap awal, hingga proses-proses fisiologis dalam biji sampai terjadi perkecambahan. Untuk itu, biji akan dapat berkecambah apabila mampu menyerap air dari lingkungnnya. Namun pada kondisi kekeringan, biji akan mengalami kesulitan. Dalam hal ini, digunakan larutan osmotik untuk meniru cekaman air, yaitu berupa polietilen glikol (PEG). Khemikalia ini dapat mempengaruhi potensial osmotik, tetapi juga cukup besar sehingga tidak dapat diserap tanaman. PEG memberikan pengaruh pada biji seakan-akan biji tersebut berada dalam balutan tanah kering.

Gaya berkecambah dan indeks vigor penting untuk diketahui karena dengan cara ini, potensi biji untuk berkecambah dapat dilihat, sehingga dapat dipilih biji mana yang berkualitas. Gaya berkecambah menunjukkan kualitas seluruh biji yang dikecambahkan, sedangkan indeks vigor menunjukkan waktu yang paling utama dalam keserempakan perkecambahan biji.

Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan di antaranya air, oksigen, suhu, cahaya, dan kelembaban. Air berfungsi sebagai pelarut, penggiat enzim, melunakkan kulit bij, dan ikut serta dalam reaksi-reaksi yang terjadi dalam biji; oksigen diperlukan untuk pernafasan biji; suhu yang baik untuk perkecambahan adalah suhu optimum; cahaya mempengaruhi zat-zat tertentu dalam biji dalam perkecambahan; kelembaban juga mempengaruhi kondisi biji dalam hal transpirasinya, sehingga apabila kelembaban cukup, maka air yang ada di lingkungan pun tersedia.

Secara kimiawi, PEG merupakan sekelompok polimer sintetik yang larut air dan memiliki kesamaan struktur kimia berupa adanya gugus hidroksil primer pada ujung rantai polieter yang mengandung oksietilen (-CH₂-CH₂-O-). Beberapa sifat utama dari PEG adalah stabil, tersebar merata, higroskopik (mudah menguap), dapat mengikat pigmen, dll. PEG merupakan senyawa yang dapat menahan air dalam lingkungan tertentu, sehingga biji yang dilapisi oleh larutan ini tidak dapat menyerap air dari lingkungan. Ini artinya, PEG mempunyai pengaruh negatif pada perkecambahan biji. Hal ini dikarenakan bahwa biji memerlukan air dalam proses metabolisme. Jadi apabila cekaman air tinggi, maka metabolisme menjadi terganggu, alhasil biji pun enggan berkecambah. Meskipun demikian, biji tertentu yang toleran terhadap kekeringan masih bisa berkecambah dalam kondisi cekaman air.

Berdasarkan rata-rata hasil pengamatan kelompok, dapat disimpulkan bahwa gaya berkecambah tertinggi diperoleh dari biji yang diberi perlakuan PEG -1.2. Apabila dibandingkan dengan teori, semakin rendah konsentrasi PEG, seharusnya gaya berkecambahnyapun semakin berkurang. Hal ini dikarenakan semakin besar daya serap PEG terhadap air sehingga air menjadi tidak tersedia bagi biji. Ketidaksamaan ini menunjukkan ada kekeliruan dalam perlakuan, yaitu dosis PEG yang ditambahkan dalam media dimungkinkan berbeda-beda antara perlakuan PEG 0, PEG -0.6, PEG -1.2, maupun PEG -1,8. Dalam hal ini, pemberian larutan PEG -1.2 bisa jadi terlalu sedikit, sehingga masih tersedia cukup air dalam media yang dapat digunakan biji untuk berkecambah. Begitu juga yang terjadi pada perlakuan PEG -0.6. Selain itu, perlakuan PEG 0 seharusnya berada pada gaya berkecambah yang paling tinggi. Akan tetapi, dalam tabel ditunjukkan bahwa gaya berkecambah biji perlakuan PEG 0 berada pada posisi terendah. Ini berarti ada beberapa kemungkinan yang terjadi selama pengamatan, di antaranya perlakuan ini memiliki kandungan air yang lebih tinggi dari perlakuan lain sehingga terlalu lembab dan menimbulkan jamur, atau karena air yang diberikan terlalu sedikit sehingga media tersebut kekeringan. Selain alasan-alasan tersebut, faktor genetik juga turut berpengaruh besar terhadap fase perkecambahan.

            Adapun pada data indeks vigor, perkecambahan pada berbagai perlakuan paling tinggi terjadi pada hari ketiga. Ada beberapa alasan, di antaranya bahwa pada saat tersebut, air masih cukup tersedia di dalam media, karena penahanan air oleh PEG belum begitu kuat. Adapun yang pada hari sebelumnya, biji masih berada dalam tahap adaptasi atau imbibisi, sehingga perkecambahan pun belum berjalan maksimal, sedangkan pada hari keempat dan seterusnya, PEG bekerja normal dengan menahan air, sehingga bii pun sulit untuk berkecambah.

            Cekaman air dalam lingkungan perkecambahan sangat memengaruhi gaya berkecambah dan indeks vigor. Tanaman padi termasuk tanaman yang toleran terhadap cekaman air, sehingga pada pengamatan ini, gaya berkecambah yang didapat di atas 80%. Pada keadaan di lapangan, keadaan cekaman air dapat ditanggulangi dengan menambahkan air, yaitu dengan memperbaiki saluran irigasi, sehingga kadar lengas dalam tanah tercukupi untuk pertumbuhan tanaman. Sebagai pencegahan, laju transpirasi tanaman juga dapat dikurangi sehingga kandungan air dalam tanah tersedia cukup bagi tanaman tersebut.

V.       KESIMPULAN

1.      Gaya berkecambah biji padi pada pengamatan acara keempat ini rata-rata di atas 80%. Ini artinya, biji-biji yag dikecambahkan tersebut mempunyai kualitas baik. Indeks vigor pada hari ketiga menjadi waktu berkecambah yang paling baik. Waktu sebelumnya merupakan saat adaptasi dan imbibisi biji, sedangkan waktu setelahnya merupakan kondisi saat air sudah tertahan oleh PEG, sehingga indeks vigornya rendah.

2.                  Faktor luar yang mempengaruhi perkecambahan biji antara lain air, oksigen, suhu, cahaya, kelembaban, dan khemikalia, seperti zat penghambat dan zat pengatur tumbuh.

3.                  Cekaman air dalam perkecambahan berpengaruh negatif terhadap gaya berkecambah dan kecepatan berkecambah. Dengan kata lain, cekaman air merupakan faktor luar yang menghambat perkecambahan biji.

4.                  Pada percobaan didapatkan hasil gaya berkecambah yang paling tinggi adalah PEG -1.2 MPa dan yang terendah adalah PEG 0 MPa. Indeks vigor yang paling tinggi adalah PEG -1.8 MPa dan yang terendah adalah PEG 0 MPa.

MAKALAH PRAKTIKUM

DASAR-DASAR AGRONOMI

ACARA IV

PENGARUH CEKAMAN AIR TERHADAP PERKECAMBAHAN BIJI

Disusun oleh:

                                                          

      NOVIANDO ANDRIKA PRATAMA            (12244)
ANDIKA BAYU PRADANA             (12253)
ASTRI NURDIANTI                           (12256)
ACHMAD SYARIF SIROJUDDIN      (12283)
NENI KHOLIMAH                              (12619)

GOL/KEL                 : A4/1
ASISTEN                  : DEDEK KURNIAWAN
                                 : MARIANA SOSILOWATI
                                 : ZESY AYU TRI ASTUTI

LABORATORIUM  MANAJEMEN DAN PRODUKSI TANAMAN

JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2012