PENGARUH CEKAMAN AIR TERHADAP PERKECAMBAHAN BIJI

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Air merupakan salah satu faktor penting dalam pertumbuhan tanaman termasuk perkecambahan biji. Biji dapat berkecambah dalam keadaan air yang cukup tersedia. Namun kadang air tersedia dalam jumlah yang terlalu banyak dan kadangkala air tersedia dalam jumlah yang terlalu sedikit. Hal inilah yang disebut dengan cekaman. Pada praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui pengaruh cekaman air tersebut pada perkecambahan biji.

B. 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

Definisi bagi istilah perkecambahan, tergantung pada sudut pandang. Seorang analis biji mungkin menyetujui sebagai suatu perubahan morfologis, seperti penonjolan akar lembaga (radikula), tetapi bagi seorang petani perkecambahan berarti munculnya semai. Secara teknis, perkecambahan adalah permulaan munculnya pertumbuhan aktif yang menghasilkan pecahnya kulit biji dan munculnya semai (Susilo, 1991).

Berdasarkan posisi kotiledon dalam proses perkecambahan dikenal perkecambahan hipogeal dan epigeal. Hipogeal adalah pertumbuhan memanjang

dari epikotil yang menyebabkan plumula keluar menembus kulit biji dan muncul di atas tanah. Kotiledon relatif tetap posisinya. Contoh tipe ini terjadi pada kacang kapri dan jagung. Pada epigeal hipokotillah yang tumbuh memanjang, akibatnya kotiledon dan plumula terdorong ke permukaan tanah. Perkecambahan ini misalnya terjadi pada kacang hijau dan jarak. Pengetahuan tentang hal ini dipakai oleh para ahli agronomi untuk memperkirakan kedalaman tanam (Anonim, 2010).

Air dalam jaringan tanaman selain berfungsi sebagai penyusun jaringan utama jaringan yang aktif mengadakan kegiatan fisiologis, juga berperan penting dalam memelihara turgiditas yang diperlukan untuk pembesaran dan petumbuhan sel. Peranan yang penting ini menimbulkan konsekuensi bahwa secara langsung atau tidak langsung defisit air tanaman akan mempengaruhi semua proses metabolisme dalam tanaman yang mengakibatkan terganggunya proses pertumbuhan. Kekurangan air dalam jaringan tanaman dapat disebabkan oleh kehilangan air yang berlebihan pada saat transpirasi melalui stomata dan sel lain seperti kutikula atau oleh keduanya. Pada kondisi cekaman kekeringan maka stomata akan menutup sebagai upaya untuk menahan laju transpirasi. Senyawa yang banyak berperan dalam membuka dan menutupnya stomata adalah asam absisat (ABA). ABA merupakan senyawa yang berperan sebagai sinyal adanya cekaman kekeringan sehingga stomata segera menutup (Lestari, 2006).

Cekaman air dipengaruhi oleh aspek yang berbeda dari pertumbuhan tanaman (morfologi, fisiologi dan anatomi) dan menyebabkan banyak perubahan seperti menurunkan atau menunda dalam perkecambahan, pengurangan pertumbuhan organ udara, penurunan biomassa kering dan laju pertumbuhan. Tingkat kerusakan tanaman air tergantung pada periode stress, sifat-sifat tanah, karakteristrik lingkungan serta spesies tanaman. Ada banyak faktor negatif lingkungan yang mempengaruhi mekanisme perkecambahan. Faktor-faktor ini mengganggu reaksi metabolik dan akibatnya berdampak negatif pada pembenihan tanaman (Azarnivand, H et al., 2007).

Segala perubahan kondisi lingkungan yang mengakibatkan tanggapan tumbuhan menjadi lebih rendah daripada tanggapan optimum dapat dikatakan sebagai cekaman. Cekaman fisika ialah semua gaya yang mengenai suatu benda (misalnya, sebatang baja); regangan ialah perubahan yang terjadi pada dimensi benda (misalnya, membenbgkok) yang disebabkan oleh cekaman. Cekaman biologis ialah segala perubahan kondisi lingkungan yang mungkin akan menurun

atau merugikan pertumbuhan atau perkembangan tumbuhan (fungsi normalnya); regangan biologis alah fungsi yang menurun atau berubah (Salisbury dan Ross, 1995).

Cekaman air pada tanaman terjadi karena (1) ketersediaan air dalam media tidak cukup, (2) transpirasi yang berlebihan atau kombinasi kedua faktor tersebut. Di lapangan walaupun di dalam tanah air cukup tersedia, tanaman dapat mengalami cekaman air. Hal ini terjadi jika kecepatan absorbsi tidak dapat mengimbangi kehilangan air melalui proses transpirasi (Islami dan Utomo, 1995).

III. METODOLOGI

Praktikum Dasar-Dasar Agronomi Acara IV berjudul Pengaruh Cekaman Air terhadap Perkecambahan Biji tersebut dilaksanakan di Laboratorium Manajemen dan Produksi Tanaman Jurusn Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada Yogyakarta pada hari Senin tanggal 15 Maret 2010. Metode pendekatan yang digunakan adalah menggunakan persamaan Van`t Hoff. Bahan-bahan yang dibutuhkan adalah benih padi (Oriza sativa), kertas filter, dan larutan polyethylene glycol (PEG) setara dengan potensial air 0; -0,6; -1,2 dan -1,8 MPa. Alat-alat yang dipakai antara lain: bak perkecambahan, petridish,, kaca-kaca pengaduk, penggaris, sendok, pinset, beaker glass, kaca penutup, dan gelas ukur.

Kegiatan yang dilakukan dalam praktikum tersebut partama-tama benih padi direndam dalam air selama semalam (12 jam). Petridish disiapkan dan dilapisi kertas saring. Benih padi direndam ke dalam larutan PEG sesuai dengan perlakuan. Kemudian kertas saring dibasahi dengan larutan PEG sesuai dengan perlakuan. Selanjutnya, 25 biji diletakkan ke dalam tiap-tiap 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 1 minggu dimulai sehari setelah percobaan. Biji yang telah berkecambah dan berjamur dibuang untuk mempermudah pengamatan. Gaya berkecambah dan indeks vigor dari masing-masing perlakuan PEG dihitung nilainya. Kemudian dibuat grafik gaya berkecambah dan indeks vigor pada berbagai hari pengamatan untuk semua konsentrasi dalam masing-masing alokasi waktu perendaman.

100% x h berkecamba yang Biji n -ke hari sampai h berkecamba yang Biji GB

∑

∑

= pengamatan Hari n -ke hari pada h berkecamba Biji IV ₌

∑

IV.

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A. HASIL PENGAMATAN

Tabel Hasil Pengamatan :

PEG ^{Jumlah biji yang berkecambah hari}

ke-1 2 3 4 5 6 7

0 2.1 4.1 7.5 11.167 13 14.33 15.33

-0.6 1 3.5 6.83 9.33 11.5 14.167 15

-1.2 0.5 3.67 6.67 11 12.5 13.83 14.83

-1.8 0 1.67 2.5 5.5 6.67 8.167 10.167

Tabel Gaya Berkecambah (%) :

PEG _{1 2 3}^{Hari Pengamatan ke-}_{4 5 6 7}

0 8.4 16.4 30 44.668 52 57.32 61.32

-0.6 4 14 27.32 37.32 46 56.668 60

-1.2 2 14.68 26.68 44 50 55.32 59.32

-1.8 0 6.68 10 22 26.68 32.668 40.668

Tabel Indeks Vigor

PEG ^{Hari Pengamatan}

1 2 3 4 5 6 7

0 2.1 1 1.13 0.91 0.36 0.22 0.14

-0.6 1 1.25 1.11 0.63 0.434 0.45 0.12

-1.2 0.5 1.58 1 1.08 0.3 0.22 0.14

B. PEMBAHASAN

Praktikum Pengaruh Cekaman Air terhadap Perkecambahan Biji ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui gaya berkecambah dan kecepatan berkecambah suatu biji, serta mengetahui faktor-faktor luar yang mempengaruhi perkecambahan biji dan pengaruh cekaman terhadap perkecambahan.

Pada perkecambahan terjadi proses-proses sebagai berikut : infiltrasi air adalah peristiwa masuknya air menembus kulit biji hingga masuk ke dalam biji kemudian imbibisi melalui sel-sel aleuron yaitu air yang masuk ke dalam biji diserap oleh zarah-zarah koloid sehingga terjadi pembengkakan. Kulit gabah yang tidak dapat menahan desakan dari dalam akan pecah sehingga calon akar dan calon batang yang terdapat pada ujung benih akan keluar. Akar yang tumbuh memanjang akan diikuti oleh pertumbuhan batang.

Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan adalah air, udara, temperatur atau suhu sinar matahari dan peranan lingkungan. Air digunakan untuk perkecambahan biji, pengisapan air merupakan kebutuhan biji untuk berlangsungnya kegiatan-kegiatan dalam biji. Pada peristiwa ini pati, protein dan lemak dalam biji diubah menjadi makanan sederhana yang digunakan untuk kepentingan embrio. Agar peristiwa tersebut dapat berlangsung maka air yang masuk dalam biji harus merata. Udara yang di dalamnya terkandung oksigen digunakan untuk pernapasan embrio. Temperatur pada proses perkecambahan biji berkaitan dengan kegiatan di dalam biji. Semakin tinggi temperatur, kegiatan di dalam biji akan meningkat pula. Pada temperatur yamg rendah perkecambahan berlangsung lambat. Pada perkecambahan diperlukan pula sinar matahari yang berhubungan erat dengan temperatur udara, yaitu berperan dalam pertumbuhan kecambah supaya tidak tampak pucat. Keadaan pertumbuhan kecambah yang memanjang dan bibit yang tampak pucat ini disebut etiolasi.

Menurut teori biji akan berkecambah setelah hari kedua. Itu berarti biji telah mengalami perlakuan yang mendorong perkecambahan (karena biji diletakkan pada tempat yang lembab dan terkena atau mengandung air). Hal ini juga menunjukkan bahwa kelembaban dan ketersediaan air akan mendorong perkecambahan biji.

Gaya berkecambah perlu diketahui agar dapat diketahui benih yang ditanam tersebut berkualitas atau tidak.

Dari grafik gaya berkecambah di atas, menunjukan gaya berkecambah paling tinggi yaitu pada 0 MPa dan -0,6 MPa kemudian di bawahnya terdapat -1,2 MPa dan yang terendah pada -1,8 MPa. Hal ini menunjukan biji mampu berkecambah dengan baik pada perlakuan dengan larutan 0 dan -0,6 MPa. Gaya berkecambah paling rendah yaitu pada perlakuan -1,8 Mpa. Pada lingkungan dengan potensial air 0 dan – 0,6 benih dapat berkecambah 61,32 % dan 60 %, meskipun tidak semua benih tumbuh dalam waktu 7 hari pengamatan, gaya berkecambah benih pada lingkungan dengan potensial air 0 dan -0,6 lebih baik dari benih yang berada dalam lingkungan dengan potensial air -1,2 dan -1,8 . Benih tidak berkecambah sempurna dikarenakan adanya faktor-faktor luar yang menyebabkan gagalnya benih berkecambah, seperti pencahayaan yang kurang, benih yang kurang berkualitas, dan kesalahan perlakuan manusia pada benih. Benih padi pada lingkungan dengan potensial air -1,2 dan – 1,8 dapat berkecambah 59,32 % dan 40,668 %. Benih padi pada potensial air 0 mencapai daya berkecambah 61,32 % pada hari ke-7. Pada potensial air -0,6 benih padi dapat berkecambah sebesar 60 di hari ke-7. Nilai yang dicapai benih pada keempat kondisi lingkungan yang berbeda dalam potensial airnya menunjukkan daya berkecambah yang kurang baik karena besarnya kurang dari 80 %. Sehingga benih dapat dikatakan berkualitas kurang baik. Pencapaian tersebut menunjukkan cekaman air yang dialami

kecambah sudah terjadi atau potensial air lingkungan di luar kisaran toleransi.

Grafik indeks vigor di atas memperlihatkan indeks vigor pada -0,6 MPa, -1,2 MPa, dan -1,8 MPa pada hari ke 2 mengalami peningkatan. Hal ini berarti biji padi pada -0,6 MPa, -1,2 MPa, dan -1,8 MPa berkecambah serentak pada hari ke 2. Sedangkan pada 0 MPa mengalami penurunan pada hari ke 2 dan meningkat pada hari ke 3. Hal itu berarti biji padi pada 0 MPa mencapai perkecambahan maksimal pada hari pertama dan mengalami penurunan berkecambah pada hari ke 2. Setelah hari kedua, grafik indeks vigor keempat benih pada kondisi potensial air yang berbeda tersebut mengalami penaikan dan penurunan, tetapi semakin lama grafik indeks vigor tersebut cenderung menurun dari hari ke hari. Hal tersebut karena perkecambahan biji juga ditentukan oleh larutan, kondisi biji dan kondisi lingkungan. Indeks vigor tertinggi tercapai pada kisaran hari ke-2

dan 3. Benih padi di potensial air 0 dicapai pada hari ke-1 dengan nilai rata-rata 2,1. Potensial air -0,6 pada hari ke-2 dengan nilai rata-rata 1,25. Potensial air -1,2 pada hari ke-2 dengan nilai rata-rata 1,58. Potensial air -1,8 pada hari ke-2 dengan nilai rata-rata 0,853. Dari grafik memperlihatkan biji padi optimal berkecambah atau banyak berkecambah pada hari ke-2. Ketersediaan air mempengaruhi waktu untuk berkecambah, misalnya waktu untuk mengelupaskan kulit biji. Tiap tanaman memiliki ketebalan kulit biji yang berbeda – beda sehingga membutuhkan waktu yang berbeda juga dalam pengekupasan.

V. KESIMPULAN

1. Perkecambahan biji yang baik dapat diamati dengan gaya berkecambah dan indeks vigor. Semakin tinggi GB dan IV maka kualitas biji semakin baik yaitu lebih dari 80 %.

2. Faktor – faktor luar yang mempengaruhi perkecambahan antara lain air, oksigen, suhu, cahaya, dan kelembapan.

3. Pengaruh cekaman air terhadap perkecambahan biji adalah dapat mempengarui kemampuan berkecambah dan kecepatan berkecambah biji

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. Perkecambahan. <http://id.wikipedia.org/wiki/perkecambahan.>. Diakses pada tanggal 18 Maret 2010.

Azarnivand, H. et al. 2007. Effect of water stress on seed germination of Artemisia spicigera & Artemisia fragans. Biaban(12):17-21.

Islami, Titiek dan Wani Hadi Utomo. 1995. Hubungan Tanah, Air dan Tanaman. IKIP Semarang Press, Semarang.

Lestari, Endang Gati. 2006. Hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan kekeringan pada somaklon padi gadjah mungkur, towuti dan IR64. Biodiversitas 7 (1):44-48.

Salisbury, Frank B. Dan Cleon W. Ross. 1995. Plant Phisiology (Fisiologi Tumbuhan, alih bahasa oleh Diah R Lukman dan Sumaryono). Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Susilo, Herawati. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI Press, Jakarta.

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR-DASAR AGRONOMI

ACARA V

PEMECAHAN DORMANSI DAN ZAT PENGHAMBAT