9/28/2016
PERKECAMBAHAN
Persyaratan Perkecambahan
Proses Awal Perkecambahan
Metabolisme Perkecambahan
Proses Awal Pertumbuhan Kecambah
FAKTOR-FAKTOR
LINGKUNGAN PERKECAMBAHAN
1. AIR 2. SUHU
3. OKSIGEN 4. CAHAYA
I. PERSYARATAN PERKECAMBAHAN
AIR
AIR ADALAH KEBUTUHAN DASAR YG UTAMA.
KEBUTUHAN AIR BERBEDA-BEDA SETIAP JENIS BENIH
FUNGSI AIR:
1. MELUNAKKAN KULIT BN ENDOSPERMA MEMBENGKAK KULIT RETAK.
2. MEMUNGKINKAN PERTUKARAN GAS SUPLAI O2. 3. MENGENCERKAN PROTOPLASMA PROSES
METABOLISME.
4. MENTRANSLOKASIKAN CADANGAN MAKANAN.
KADAR AIR KRITIS UNTUK PERKECAMBAHAN:
30 - 55%.
SUHU
PENGARUH TERHADAP PERKECAMBAHAN DICERMINKAN MELALUI “SUHU KARDINAL” YAITU SUHU MINIMUM, OPTIMUM & MAKSIMUM.
PENGARUH SUHU MINIMUM (TIDAK TOLERAN) MENYEBABKAN BOCORNYA MEMBRAN MITOKONDRIA & ORGANEL-ORGANEL SUB SELLULER LAIN METABOLISME TERPENGARUH.
SUHU “SUBOPTIMAL”, DIATAS TITIK BEKU, TETAPI DIBAWAH SUHU MINIMUM DISEBUT SELDOM LETHAL TEMPERATURE.
JIKA SUHU TERSEBUT SEDIKIT DIBAWAH SUHU MINIMUM DISEBUT CHILLING TEMPERATURE ATAU CHILLING KILLER TEMPERATURE.
SUHU DIATAS MAKSIMUM DISEBUT THERMAL DEATH TEMPERATURE.
PENGARUH SUHU TERHADAP PERKECAMBAHAN BENIH
DITENTUKAN PULA (SELAIN JENIS BN) OLEH KONDISI BENIH
PENGARUH SUHU LAINNYA TERHADAP PERKECAMBAHAN MELIPUTI: PENYERAPAN AIR, HIDROLISIS CADANGAN
MAKANAN, MOBILISASI MAKANAN, ASIMILASI RESPIRASI
& PERTUMBUHAN BIBIT.
OKSIGEN
RESPIRASI BUTUH O2.
UDARA MENGANDUNG 0,03% O2, 0,20% CO2
& 80% N.
PERKECAMBAHAN DAPAT DINAIKKAN DGN MENAIKKAN KADAR O2 > 20%
O2 YG SAMPAI KE EMBRIO < 3%
CAHAYA
KURANG DARI ½ SPECIES BUTUH CAHAYA UNTUK PERKECAMBAHAN BIJI RERUMPUTAN
BENIH-BENIH PERTANIAN NETRAL.
KUALITAS CAHAYA TERBAIK PERKECAMBAHAN: 660 - 700 NM.
BERDASARKAN KEBUTUHAN CAHAYA, BENIH DIGOLONGKAN MENJADI:
1 BISA BERKECAMBAH DALAM GELAP
2 BISA BERKECAMBAH DALAM CAHAYA TERUS MENERUS.
3 BISA BERKECAMBAH SETELAH DISINARI SEBENTAR 4 TIDAK BERPENGARUH (LIGHT INDIFFERENCE)
SINAR MERAH DAPAT MERANGSANG PERKECAMBAHAN, TETAPI SINAR INFRA MERAH DAPAT MENGHAMBAT.
PENYINARAN BERGANTI, PENGARUHNYA BERGANTUNG PD PENYINARAN TERAKHIR.
II. PROSES AWAL
PERKECAMBAHAN
1. IMBIBISI
MERUPAKAN LANGKAH AWAKENING YG BERHUBUNGAN DGN PERISTIWA:
PENYERAPAN AIR, REAKTIVASI
MAKROMOLEKUL & ORGANEL-ORGANEL, &
RESPIRASI.
PAKAR LAIN: IMBIBISI PROSES DIFUSI/
OSMOSIS/ABSORBSI
PROSES IMBIBISI TIMBUL: TEKANAN IMBIBISI KULIT RETAK MENGATUR MASUKNYA AIR.
PERMEABILITAS KULIT BENIH
KULIT BENIH LEGUM IMPERMEABEL.
KULIT MENGANDUNG: LIPID, TANIN ATAU PEKTAT.
PERLAKUAN: - KULIT DIHILANGKAN/DILUKAI
- DIRENDAM DALAM AIR PANAS ATAU ALKOHOL KOMPOSISI KIMIA BENIH
KECEPATAN PENYERAPAN AIR :
- PROTEIN TINGGI > KARBOHIDRAT TINGGI, - LEMAK TINGGI = KARBOHIDRAT TINGGI.
LUAS PERMUKAAN BENIH YG BERHUBUNGAN DGN AIR
KECEPATAN PENYERAPAN BERBANDING LURUS.
EMBRIO JAGUNG > BAGIAN LAIN SUHU
VISKOSITAS AIR MERNURUN JIKA SUHU DINAIKKAN ,
PENYERAPAN AIR NAIK (SAMPAI BATAS TERTENTU), ENERGI KINETIS NAIK.
KONSENTRASI AIR
PADA AIR MURNI > LARUTAN (SOLUTION).
FAKTOR UTAMA YG BERPERAN: TEKANAN DIFUSI AIR
CONTOH: BENIH PADA TANAH KERING/SALIN.
PROSES IMBIBISI DIPENGARUHI OLEH:
2. PENGAKTIFAN ENZIM & HORMON
BENIH KERING, AKTIVITAS METABOLISMENYA KURANG.
GA PADA BENIH INI TIDAK AKTIF.
FUNGSI GA MENDORONG PEMBENTUKAN ENZIM HIDROLISIS, SEPERTI:
- AMILASE, PROTEASE, RIBONUKLEASE,
- GLUKOSE, DAN FOSFATASE.
MEKANISME KERJA HORMON GIBERELIN (GA)
PADA BENIH KERING, GA BERKONYUGASI DENGAN GULA MEMBENTUK GLUKOSIDA.
HORMON INI AKTIF SETELAH BENIH MENGIMBIBISI AIR.
MEKANISME KERJA GA DLM METABOLISME PERKECAMBAHAN:
a. GA DISINTESIS DALAM EMBRIO, BERDIFUSI MELALUI ENDOSPERMA MENUJU ALEURON.
b. DALAM ALEURON GA MENSISTESIS ENZIM HIDROLISIS, TERUTAMA - AMILASE YANG DILEPASKAN KE
ENDOSPERMA,
c. - AMILASE MEROMBAK PATI,
d. MALTOSA DAN GLUKOSA (DIBENTUK MELALUI PROSES AMILOLISIS) DIROMBAK MENJADI SUKROSA &
DIPINDAHKAN KE POROS EMBRIO,
e. ATAU DAPAT DISERAP LANGSUNG MELALUI SKUTELUM, DIMANA PROSES SINTESIS SUKROSA TERJADI.
JIKA PRODUKSI GULA BERLEBIHAN, TIDAK SEIMBANG DENGAN PENGGUNAAN, DAPAT MENGHENTIKAN PRODUKSI - AMILASE.
SITOKININ
ADA 3 KEMUNGKINAN YG DAPAT DIUNGKAPKAN DGN
HADIRNYA SITOKININ DALAM RIBOSOM, YAITU BERPERAN DALAM PROSES:
1. TRANSKRIPSI RNA
2. TRANSLASI DALAM SINTESIS PROTEIN, DAN
3. BERPENGARUH THD PROSES KERJA FITOKRON MENGATUR PERMEABILITAS MEMBRAN MEMUNGKINKAN GA KELUAR DARI SKETELUM KE ALEURON.
SENYAWA PENYUSUN ENDOSPERMA, YAITU MANNAN, DIHIDROLISIS OLEH ENDO--MANNANASE
OLIGOMANNAN. SENYAWA INI BERDIFUSI KE KOTILEDON DARI ENDOSPERMA.
- GALAKTOSIDASE + - MANNOSIDASE
OLIGOMANNAN GALAKTOSA
HIDROLISIS MANNOSA
(Substrat respirasi)
AUKSIN
AUKSIN DISINTESIS PADA UJUNG KOLEOPTIL SESAAT SETELAH IMBIBISI DAN BERDIFUSI
KE BUKU SKUTELUM.
PERANAN AUKSIN:
PROSES LIGNIFIKASI PADA DINDING SEL PEMBULUH, SEHINGGA SIAP MEMINDAHKAN:
* HASIL METABOLIT DARI SKUTELUM EMBRIO,
* GA DARI BUKU SKUTELUM ALEURON.
3. PEROMBAKAN CADANGAN MAKANAN
IMBIBISI REAKSI ENZIM + HORMON PROSES PEROMBKAN DI JARINGAN CADANGAN MAKANAN.
PADA SEREALIA (JAGUNG), ENZIM HIDROLISIS PADA STADIUM DINI DIBENTUK DI LAPISAN ALEURON.
SKUTELUM, BERPERAN AKTIF DALAM:
a. PEMINDAHAN HASIL PEROMBAKAN EMBRIO b. MENGELUARKAN SEJUMLAH ENZIM YG
BERPERAN MEMBANTU PENCERNAAN ENDOSPERMA & DINDING SEL.
4. PERTUMBUHAN AWAL EMBRIO
TAHAP INI DITANDAI DENGAN
PENINGKATAN BOBOT KERING KOMPONEN- KOMPONEN EMBRIO DAN PENURUNAN
BOBOT KERING ORGAN CADANGAN MAKANAN
5. PECAHNYA KULIT BENIH &
MUNCULNYA RADIKEL
MUNCULNYA AKAR AKIBAT PEMANJANGAN SEL YG DIIKUTI DGN PEMBELAHAN SEL
PROSES PEMANJANGAN SEL TERJADI DALAM DUA FASE:
a. PEMANJANGAN SEL RADIKEL TANPA
PENAMBAHAN BOBOT KERINGNYA, TETAPI HANYA SEDIKIT PENAMBAHAN BOBOT BASAH.
b. PEMANJANGAN RADIKEL SECARA CEPAT
MENINGKATKAN BOBOT KERING DAN BASAH DIIRINGI MOBILISASI NUTRISI KEDALAM RADIKEL RADIKEL MUNCUL AUTOTROP
HETEROTROP.
6. PERTUMBUHAN KECAMBAH
HETEROTROF DAPAT MENYERAP AIR &
BERFOTOSINTESIS.
PADA FASE INI, KECAMBAH MASIH
BERGANTUNG PADA CADANGAN MAKANAN.
JIKA CADANGAN MAKANAN KOSONG
TANAMAN MENJADI ORGANISME AUTOTROF.
2. MOBILISASI CAD. MAKANAN
PROSES PEROMBAKAN CADANGAN MAKANAN SEHINGGA DAPAT DIGUNAKAN UNTUK
PERTUMBUHAN BERBEDA-BEDA BERGANTUNG PADA JENIS CADANGAN MAKANAN
KARBOHIDRAT, LEMAK,
PROTEIN.
KARBOHIDRAT (Kh)
Kh DISIMPAN DALAM BENTUK PATI.
Kh DAPAT DIMOBILISASI JIKA TELAH SEDERHANA.
DUA (2) LINTASAN PROSES PEROMBAKAN PATI, YAITU:
a.PROSES HIDROLISIS/AMILOLISIS
MELIBATKAN ENZIM HIDROLASE KHUSUS, SEPERTI :
-AMILASE, -AMILASE, MALTASE, & LIMIT DEXTRINASE.
b.PROSES FOSFOROLISIS
DGN ENZIM PATI-FOSFORILASE, AMILOSA &
AMILOPEKTIN DGN BANTUAN ION FOSFAT DIROMBAK MENJADI: GLUKOSA-1-P + LIMIT DEXTRIN.
a. PROSES HIDROLISI/AMILOLISIS
1. AMILOSA -AMILASE GLUKOSA + - MALTOSA + -MALTRIOSA
AMILOPEKTIN -AMILASE GLUKOSA + -MALTOSA
+ -MALTRIOSA + -LIM.DEXTRIN
-MALTRIOSA -AMILASE -MALTOSA MALTASE GLUKOSA
2. AMILOSA -AMILASE GLUKOSA + -MALTOSA AMILOPETIN -AMILASE -MALTOSA + -LIMIT DEXTRIN LIMIT DEXTRIN LIMIT DEXTRINASE GLUKOSA
b. PROSES FOSFOROLISIS
UNTUK DAPAT DIPINDAHKAN GLUKOSA HARUS DIRUBAH MENJADI SUKROSA
GLUKOSA-1-P DAPAT DIGUNAKAN LANGSUNG SEBAGAI SUBSTRAT DALAM SINTESIS SUKROSA.
SEDANG GLUKOSA BEBAS (HASIL PROSES AMILOLISIS) MELALUI PROSES FOSFORILASI DIKONVERSI MENJADI:
GLUKOSA-6-P. SELANJUTNYA DGN PROSES ISOMERASI DIRUBAH : GLUKOSA-1-P.
TAHAPAN SINTESIS SUKROSA
G-1-P + UTP UDPG PIROFOSFORILASE UDPG + PP
(URIDIN NUKLEOTIDA) (URIDIN DIFOSFOGLUKOSA)
UDPG + FRUKTOSA SUKROSA SINTETASE SUKROSA + UDP ATAU
UDPG + F-6-P SUKROSA-6-P SINTETASE SUKROSA-6-P + UDP
Pi dari SUKROSA-6-P SUKROSA FOSFATASE SUKROSA DAPAT DIPISAHKAN
SUKROSA SUKROSA INVERTASE GLUKOSA
DI TITIK TUMBUH UNTUK SUBSTRAT RESPIRASI.
IV. PROSES AWAL
PERTUMB. KECAMBAH
1. PEMBELAHAN SEL
DUPLIKASI INTI DNA, PASANGAN, DAN DUPLIKASI KORMOSOM SERTA PEMISAHAN 2 ANAK INTI SEL 2 SEL BARU.
2. PEMBESARAN SEL
* MEMBENTUK VAKUOLA YANG BESAR.
* TIPE SEL PARENKIMA TIDAK MENGALAMI DIFERENSIASI.
* BERTAMBAH TUANYA SEL TIDAK KENYAL
* PADA TAHAP INI PADA SEL FOTOSINTESIS (PALISADE DAUN) TERDAPAT SEJUMLAH BESAR KLOROPLAS.
3. DIFERENSI SEL
SEL YG BERDEFERANSI DAPAT DIBEDAKAN FUNGSINYA
Titik Tumbuh Batang
(Meristem)
•Daerah Pembelahan, merupakan daerah yang paling ujung.
•Pada daerah ini terutama terjadi pembentukan sel-sel baru melalui pembelahan sel.
•Sel-sel di daerah pembelahan memiliki inti sel yang relatif besar, berdinding sel tipis, dan aktif membelah diri.
•Daerah pembelahan disebut pula daerah meristematik.
Daerah Pembelahan
•Daerah Pemanjangan, merupakan hasil pembelahan sel-sel meristem di daerah pembelahan.
•Sel-sel hasil pembelahan tersebut akan bertambah besar ukurannya sehingga membentuk daerah
pemanjangan.
•Sel-sel pada daerah ini lebih besar dibandingkan dengan sel-sel pada daerah meristem.
Daerah Pemanjangan
•Daerah Diferensiasi, terletak di belakang daerah pemanjangan.
•Sel-sel di daerah ini telah mengalami diferensiasi Untuk berubah bentuk sesuai fungsinya.
•Sebagian sel mengalami diferensiasi menjadi epidermis, korteks, empulur, xilem dan floem.
•Sebagian sel lagi mengalami diferensiasi menjadi
jaringan parenkim (jaringan dasar), jaringan penunjang seperti kolenkim dan sklerenkim.
•Dengan terjadinya diferensiasi sel maka terbentuklah berbagai jaringan tumbuhan.
Daerah Diferensiasi
•Titik tumbuh batang terdapat pada ujung batang.
•Ujung batang merupakan jaringan meristem yang sel-selnya aktif membelah.
•Pada ujung batang terdapat meristem apikal sebagai daerah pertumbuhan.
•Jaringan meristem membelah membentuk
bangunan seperti kubah.
Jaringan meristem pada batang dibagi menjadi 2 yaitu meristem embrional dan meristem kambium.
Meristem embrional ditemukan pada
saat perkecambahan, sedangkan meristem kambium ditemukan setelah tanaman
tumbuh dan berkembang secara lengkap.
•Batang memiliki daerah pemanjangan dan daerah diferensiasi.
•Daerah pembelahan pada batang yang
sedang tumbuh lebih jauh letaknya dari ujung,
dibandingkan dengan daerah pembelahan pada akar .
•Pada beberapa jenis gymnospermae dan
dikotil terletak beberapa sentimeter di bawah ujung.
Pertumbuhan pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi :
1. Pertumbuhan primer
2. Pertumbuhan sekunder
Jenis Pertumbuhan
Tanaman
•Pertumbuhan Primer, merupakan pertumbuhan yang disebabkan oleh kegiatan titik tumbuh primer.
•Titik tumbuh primer terdapat pada ujung akar atau ujung batang.
•Titik tumbuh primer telah mulai terbentuk sejak tumbuhan masih berupa embrio.
•Ujung akar dan ujung batang tempat terjadinya pertumbuhan merupakan daerah meristem apikal.
•Pertumbuhan primer menyebabkan batang dan akar bertambah panjang.
Pertumbuhan primer
•Pertumbuhan Sekunder, merupakan pertumbuhan yang disebabkan oleh kegiatan jaringan kambium.
• Jaringan kambium bersifat meristematik, yaitu sel-selnya selalu aktif membelah.
•Kambium hanya terdapat pada tumbuhan dikotil dan gymnospermae.
Pertumbuhan Sekunder
•Pertumbuhan sekunder menyebabkan diameter batang bertambah besar.
•Pada tumbuhan dikotil berkayu, pertumbuhan sekunder terjadi karena adanya aktivitas sel-sel meristem diantara xilem dan floem.
•Xilem dibentuk ke arah dalam dan floem dibentuk ke arah luar.
•Pertumbuhan di bagian dalam lebih cepat daripada pertumbuhan di bagian luar, sehingga mengakibatkan jaringan epidermis dan korteks pada kulit terluar
akan rusak (pecah).
Gambar 1.4 Pertumbuhan sekunder pada batang dikotil
Fungsi Batang Tanaman
Batang pada tumbuhan berfungsi sebagai penyangga.
Batang juga terdiri atas pembuluh yang menyalurkan air dan mineral yang penting ke seluruh bagian
tumbuhan.
Tumbuhan memerlukan sinar matahari untuk
membuat makanannya, sehingga fungsi batang yang lain adalah memastikan tumbuhan mendapat sinar matahari.
Batang pohon merupakan batang berkayu yang sangat kuat dengan cabang-cabang kayu.
Batang pohon tumbuh tinggi untuk memperoleh sinar matahari.
Struktur Batang Tanaman
Struktur batang terdiri atas struktur luar dan struktur dalam.
Struktur luar pada tumbuhan tingkat tinggi
dibedakan menjadi struktur tumbuhan berkayu dan struktur tumbuhan tak berkayu (herba).
Struktur dalamnya terdiri dari bagian epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.
