Fenologi Benih Andaliman
2. Waktu perkecambahan lebih singkat
4.4. Kesimpulan dan Saran
1. Ekstrak heksan buah andaliman menekan perkecambahan benih padi 2. Dormansi benih andaliman disebabkan terdapatnya senyawa penghambat
perkecambahan dari kelompok terpenoid, yakni geraniol dan geranil asetat.
Gambar 49. Jalur biosintesis geraniol dalam serai (Cymbopogon flexuosus) mutan cv. GRL-1 (Ganjewala dan Luthra, 2009)
Berdasar hasil yang diperoleh, dormansi benih andaliman disebabkan oleh terdapatnya senyawa penghambat perkecambahan terpenoid, yang dapat menghalangi biosintesa giberelin yang diperlukan bagi perkecambahan.
Pematahan dormansi benih andaliman diperlukan dengan cara skarifikasi untuk mengeluarkan atau merusak inhibitor dan dilanjutkan dengan menggunakan senyawa pengatur tumbuh.
4.4. Kesimpulan dan Saran
1. Ekstrak heksan buah andaliman menekan perkecambahan benih padi 2. Dormansi benih andaliman disebabkan terdapatnya senyawa penghambat
perkecambahan dari kelompok terpenoid, yakni geraniol dan geranil asetat.
Gambar 49. Jalur biosintesis geraniol dalam serai (Cymbopogon flexuosus) mutan cv. GRL-1 (Ganjewala dan Luthra, 2009)
Berdasar hasil yang diperoleh, dormansi benih andaliman disebabkan oleh terdapatnya senyawa penghambat perkecambahan terpenoid, yang dapat menghalangi biosintesa giberelin yang diperlukan bagi perkecambahan.
Pematahan dormansi benih andaliman diperlukan dengan cara skarifikasi untuk mengeluarkan atau merusak inhibitor dan dilanjutkan dengan menggunakan senyawa pengatur tumbuh.
4.4. Kesimpulan dan Saran
1. Ekstrak heksan buah andaliman menekan perkecambahan benih padi 2. Dormansi benih andaliman disebabkan terdapatnya senyawa penghambat
perkecambahan dari kelompok terpenoid, yakni geraniol dan geranil asetat.
Abstrak
Kulit biji yang tebal dan keras diduga menjadi salah satu penyebab dormansi benih andaliman. Penelitian dilakukan bertujuan menggambarkan pola imbibisi benih andaliman, mengevaluasi pengaruh kulit benih dan skarifikasi terhadap laju imbibisi benih andaliman, mendapatkan cara skarifikasi yang paling signifikan meningkatkan laju imbibisi benih andaliman.
Benih diberi perlakuan skarifikasi terdiri dari enam taraf, yakni tanpa skarifikasi, benih disiram dengan air hangat 60oC dan dibiarkan hingga dingin selama 24 jam, benih dipanaskan dalam oven 46oC selama 30 menit, benih direndam dengan KNO3 0,6 g/l selama 24 jam, benih direndam dengan NaOH 10% selama 30 menit, benih direndam H2SO495% selama 30 menit.
Laju imbibisi benih andaliman berlangsung cepat pada 24 jam pertama, selanjutnya laju imbibisi benih andaliman melambat. Dormansi benih andaliman disebabkan mekanisma dormansi secara fisik dan kimia, yakni kekerasan dan ketebalan kulit benih, serta adanya lignin dan senyawa terpenoid pada kulit benih.
Perlakuan skarifikasi benih dipanaskan dalam oven 46oC selama 30 menit menyebabkan laju imbibisi nyata tercepat diantara perlakuan skarifikasi lainnya, diikuti skarifikasi benih disiram dengan air hangat 60oC dan dibiarkan hingga dingin selama 24 jam dan perlakuan skarifikasi benih direndam dengan KNO3 0,6 g/l selama 24 jam.
Kata kunci: Zanthoxylum acanthopodium, andaliman, benih, kulit benih tebal dan keras, dormansi, skarifikasi, imbibisi
Abstract
The thick and hard seed coat is thought to be the cause of andaliman seed dormancy. The study was conducted to describing the imbibition patterns of andaliman seeds, evaluating the effect of seed coat and scarification on the rate of imbibition of andaliman seeds, obtaining the most significant scarification method to increase the imbibition rate of andaliman seeds. There were six levels of seed scarification, ie without scarification, watered with warm water 60oC and left to cool for 24 hours, heated in an oven 46oC for 30 minutes, soaked with KNO3 0,6 g/l for 24 hours, soaked with 10% NaOH for 30 minutes, soaked in 95% H2SO4 for 30 minutes. The rate of andaliman seed imbibition takes place quickly in the first 24 hours, then the imbibition of the andaliman seeds slows down. Andaliman seed dormancy is caused by the mechanism of physical and chemical dormancy, namely the hardness and thickness of the seed coat, also the presence of lignin and terpenoids on the seed coat. The scarification treatment of seeds heated in a 46oC oven for 30 minutes caused the fastest imbibition rate among other scarification treatments, followed by scarification of the seeds watered with 60oC warm water and left to cool for 24 hours and scarification of the seeds soaked with KNO3 0.6 g/l for 24 hours.
Keywords: Zanthoxylum acanthopodium, andaliman, seed, thick and hard seed coat, dormancy,
radikula) diawali dengan fase I yaitu imbibisi yang dicirikan dengan peningkatan penyerapan air (Bewley, 1997; Hartmann et al., 2011). Menurut Gardner et al.
(1991), proses perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara, maupun media lainnya (tahap imbibisi). Efek yang terjadi adalah melunaknya kulit biji. Selanjutnya terjadi hidrasi jaringan dan absorbsi oksigen. Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal. Fitohormon asam absisat menurun kadarnya, sementara giberelin meningkat dan membentuk enzim untuk proses perkecambahan.
Bewley dan Black (1983) mengemukakan bahwa kulit benih merupakan struktur penting sebagai suatu pelindung antara embrio dan lingkungan di luar benih. Morris et al. (2000) dan Hartmann et al. (2011) menguraikan bahwa salah satu mekanisma dormansi, berupa dormansi primer, yakni kondisi dormansi pada akhir perkembangan benih: berupa: dormansi eksogen, ditentukan oleh faktor-faktor di luar embrio yakni: (a) fisik: kulit benih yang impermeabel dan (b) kimia: inhibitor pada bagian kulit atau pembungkus benih. Menurut Bewley dan Black (1983) kulit benih dapat menyebabkan dormansi karena menghalangi penyerapan air dan gas, mengganggu pertukaran gas, mengandung inhibitor, menghalangi keluarnya inhibitor yang berasal dari embrio, memodifikasi cahaya yang mencapai embrio, dan menghalangi pertumbuhan embrio atau pengekangan secara mekanis.
Kulit benih menyebabkan dormansi terbukti pada beberapa tanaman, baik secara fisik pada benih aren (Rofik dan Murniati, 2008; Widyawati et al., 2009)
fenolik pada benih species Grevillea (Morris et al., 2000; Briggs et al., 2005), fenolik pada benih Halopyrum mucronatum (Siddiqui dan Khan, 2010), lapisan minyak pada benih Zanthoxylum gilletii (Okeyo et al., 2011). Sulitnya benih berkecambah juga dapat disebabkan beberapa mekanisma dormansi sekaligus, akibat komponen penyusun benih baik yang bersifat fisik dan kimia, yakni kekerasan kulit benih dan adanya senyawa tertentu pada kulit benih (Morris et al., 2000), terdapat antara lain pada beberapa species dari genus Grevillea (Briggs et al., 2005), Zanthoxylum gilletii (Okeyo et al., 2008), dan Arenga pinnata (Widyawati et al., 2009). Kondisi kulit benih, secara fisik dan kimia, menurunkan permeabilitas kulit benih dan menghambat fase awal perkecambahan, imbibisi.
Berdasar hasil penelitian tahap 1a (Gambar 27e, Gambar 28e, dan Gambar 29e) dan tahap 1c (Gambar 42a dan Gambar 42c) kulit biji andaliman tebal. Hasil penelitian tahap 1b menunjukkan bahwa sejalan dengan bertambahnya umur biji, kadar air benih menurun (Gambar 36 dan Tabel Lampiran 2) dan kekerasan (kulit) biji andaliman bertambah (Tabel Lampiran 7). Jika biji menjadi kering, kulit biji mengeras. Dianxiang dan Hartley (2008) mengemukakan kebanyakan species Zanthoxylum mempunyai kulit benih yang tebal dengan sklerenkim yang padat. Purwaning (2009) menemukan kandungan lignin yang sangat tinggi (72,23%) pada kulit benih benih panggal buaya (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC.) sehingga kulit benih panggal buaya menjadi keras dan rigid. Kulit biji yang tebal dan keras diduga menjadi salah satu penyebab dormansi benih andaliman.
Struktur ini dapat menghambat perkecambahan karena menghalangi imbibisi air
andaliman (keberadaannya terbukti pada penelitian Tahap 2), dapat menghambat imbibisi. Struktur kulit biji keras dan tebal juga menghalangi keluarnya inhibitor terpenoid, dari endosperm dan embrio, yang merupakan senyawa inhibitor yang dapat menghalangi perkecambahan (terbukti pada penelitian Tahap 2). Struktur kulit biji keras juga dapat menjadi penghalang mekanis munculnya kecambah (Briggs et al., 2005; Purwaning, 2009)
Menurut Hartmann et al. (2011) cara mengatasi dormansi kulit biji keras adalah dengan skarifikasi, suatu proses pelemahan kulit biji agar kulit biji lebih permeabel terhadap air dan gas yang diperlukan dalam proses perkecambahan.
Cara skarifikasi antara lain skarifikasi mekanis (menggosok kulit biji, melubangi kulit biji, mengikir kulit biji, melukai kulit biji, meretakkan kulit biji, menggoncang); perendaman dalam air terutama air panas dan dibiarkan hingga dingin; pembakaran; pemanasan; skarifikasi dengan bahan kimia seperti KNO3
dan asam (seperti asam sulfat), alkohol; tekanan (presure); radiasi.
Agbor et al. (2011) mengemukakan beberapa pra perlakuan pada biomas lignoselulosa antara lain dengan aplikasi pengurangan ukuran kekasaran seperti memotong, memarut, mengerinda, menggiling; atau aplikasi senyawa alkali seperti NaOH, KOH, Ca(OH)2; larutan asam seperti H2SO4, HCl, dan H3PO4. Perendaman benih dengan asam sulfat telah terbukti dapat mematahkan dormansi benih panggal buaya (Purwaning, 2009) dan Cassia fistula L. (Soliman dan Abbas, 2013). Pada penelitian Okeyo et al. (2011) telah terbukti bahwa perlakuan skarifikasi dan perlakuan pencucian meningkatkan laju imbibisi benih.
serta dapat meningkatkan perkecambahan.
Cara skarifikasi telah terbukti meningkatkan persentase perkecambahan benih Pedicularis (Li et al., 2007); Arenga pinnata (Rofik dan Murniati, 2008;
Widyawati et al., 2009); Zanthoxylum rhetsa (Purwaning, 2009); Sphaeralcea munroana (Kildisheva et al., 2011); Oryza sativa (Tung dan Serrano, 2011);
Aeluropus lagopoides dan Convolvulus oxyphyllus (Zaman et al., 2011);
Cassia fistula L. (Soliman dan Abbas, 2013); Hypoxis hemerocallidea (Shaik et al., 2014).
Penelitian perlu dilakukan untuk mengamati proses imbibisi benih andaliman dan menemukan cara mengatasi dormansi kulit biji keras (cara skarifikasi), yang merupakan proses pelemahan kulit biji agar kulit biji lebih permeabel terhadap air dan gas, termasuk keluarnya inhibitor.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. memperoleh pola imbibisi benih andaliman
2. menetapkan pengaruh kulit benih dan skarifikasi terhadap laju imbibisi benih andaliman.
3. mendapatkan cara skarifikasi yang paling signifikan meningkatkan laju