5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Jati
Jati (Tectona grandis L.F.) terkenal sebagai kayu bermutu tinggi, termasuk dalam famili Verbenaceae. Penyebaran alami meliputi negara-negara India, Birma, Kamboja,Thailand, Malaysia dan Indonesia. Di Indonesia jati terdapat di beberapa daerah seperti Jawa, Muna, Buton, Maluku dan Nusa Tenggara.
Klasifikasi pohon jati menurut Sumarna (2001) sebagai berikut. Divisi : Spermatophyta
Kelas : Angiospermae Sub Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Verbenaceae Famili : Verbenaceae Genus : Tectona
Spesies : Tectona grandis Linn. F
Nama-nama daerah jati yang sering dipakai di beberapa negara, seperti Jati (Indonesia), Tekku (Bombay), Kyun (Burma), Saga (Gujarat), Sagun (Hindi), Saguan (Kannad), Sag (Manthi), Singuru (Oriya), Bardaru (Sangskrit), Tekkumaran (Tamil) dan Adaviteeku (Telugu) (Sumarna, 2001).
1. Morfologi Tanaman Jati A. Daun
Daun berbentuk jantung membulat dengan ujung meruncing, berukuran panjang 20-50 cm dan lebar 15-40 cm, permukaannya berbulu.
6
Daun muda berwarna hijau kecoklatan, sedangkan daun tua berwarna hijau tua keabu-abuan (Sumarna, 2001).
B. Batang
Pada kondisi bagus batang jati dapat mencapai tinggi 30-40 meter. Pada habitat kering, pertumbuhan menjadi terhambat, cabang lebih banyak, melebar dan membentuk semak. Pada daerah yang bagus, batang bebas cabang 15-20 m atau lebih, percabangan kurang dan rimbun. Pohon tua sering beralur dan berbanir. Kulit batang tebal, abu-abu atau coklat muda ke abu-abuan (Sumarna, 2001).
C. Bunga dan Buah
Masa berbunga dan berbuahnya adalah Juni – Agustus setiap tahunnya. Ukuran bunga kecil, diameter 6-8 mm, keputih-putihan dan berkelamin ganda terdiri dari benangsari dan putik yang terangkai dalam tandan besar. Buahnya keras, terbungkus kulit berdaging, lunak tidak merata (tipe buah batu). Ukuran buah bervariasi 5-20 mm, umumnya 11-17 mm.
Struktur buah terdiri atas kulit luar tipis yang terbentuk dari kelopak, lapisan tengah (mesokrap) tebal seperti gabus, bagian dalamnya (endokrap) keras dan terbagi menjadi 4 ruang biji. Jumlah buah per kilogram bervariasi sekitar 1.100-3500 butir, rata-rata 2000 buah per kg. Benihnya berbentuk oval, ukuran kira-kira 6x4 mm, jarang dijumpai dalam keempat ruang berisi benih seluruhnya, umumnya hanya berisi 1-2
7
benih. seringkali hanya 1 benih yang tumbuh jadi anakan (Sumarna, 2001).
Permasalahan pada penyediaan bibit jati yang seragam adalah daya berkecambah benih jati yang rendah. Pada umumnya benih jati menunjukkan perkecambahan yang rendah, bervariasi dan biasanya berlangsung lambat. Sebagai contoh di Burma variasinya adalah 20-50%, di India 4-38% dan di Thailand 14-40%, di Indonesia sendiri tingkat perkecambahan benih sebesar 13-45% (Suangtho, 1996 dalam Haryati, 2002).
D. Akar
Jati memiliki 2 jenis akar yaitu tunggang dan serabut. Akar tunggang merupakan akar yang tumbuh ke bawah dan berukuran besar. Fungsi utamanya menegakkan pohon agar tidak mudah roboh. Akar serabut merupakan akar yang tumbuh ke samping untuk mencari air dan unsur hara. Untuk membedakan bibit jati yang berasal dari setek pucuk dan pembiakan generatif (biji) bisa dibedakan terutama dari bentuk akar (jika mau beli maka bongkar dulu akarnya). Bibit jati solomon setek pucuk mempunyai akar menyamping (kiri kanan, depan belakang seperti cakar), sedangkan bibit selain setek pucuk akarnya menghujam ke bawah.
2. Syarat tumbuh jati
Pohon jati cocok tumbuh di daerah musim kering agak panjang yaitu berkisar 3-6 bulan pertahun. Curah hujan yang dibutuhkan rata-rata 1250-1300 mm/tahun dengan temperatur rata-rata tahunan 22-26°C. Daerah-daerah yang
8
banyak ditumbuhi jati umumnya tanah bertekstur sedang dengan pH netral hingga asam (Sumarna, 2001).
a. Iklim
Iklim yang cocok adalah yang memiliki musim kering yang nyata, namun tidak terlalu panjang, dengan curah hujan antara 1200-3000 mm per tahun dengan intensitas cahaya yang cukup tinggi sepanjang tahun. Ketinggian tempat yang optimal adalah antara 0-700 m dpl, meski jati bisa tumbuh hingga 1300 m dpl, suhu udara yang dibutuhkan tanaman jati minimum 13-17°C dan suhu maksimum 39-43°C (Sumarna, 2001).
Jati sering terlihat seperti hutan sejenis, yaitu hutan yang seakan-akan hanya terdiri dari satu jenis pohon. Ini dapat terjadi di daerah beriklim muson yang begitu kering, kebakaran lahan mudah terjadi dan sebagian besar jenis pohon akan mati pada saat itu. Tidak demikian dengan jati. Pohon jati termasuk spesies pionir yang tahan kebakaran karena kulit kayunya tebal. Dan juga buah jati memiliki kulit tebal dan tempurung yang keras. Hingga batas tertentu, jika terbakar lembaga biji jati tidak rusak. Kerusakan tempurung biji jati justru memudahkan tunas jati untuk keluar pada saat musim hujan tiba (Sumarna, 2001).
b. Tanah
Tanah yang sesuai adalah yang agak basa, dengan pH antara 6-8, sarang (memiliki aerasi yang baik), mengandung cukup banyak kapur (Ca, calcium) dan fosfor (P). Jati tidak tahan tergenang air. Pada masa lalu, jati sempat dianggap sebagai jenis asing yang dimasukkan ke Jawa, ditanam
9
oleh orang Hindu ribuan tahun yang lalu. Karena nilai kayunya, jati kini dikembangkan diluar daerah penyebaran lainnya. Di Afrika tropis, Amerika tengah, Australia, Selandia Baru, Pasifik dan Taiwan (Sumarna, 2001).
3. Perbanyakan Jati a. Secara generatif
Dalam perbanyakan tanaman jati dapat dilakukan dengan cara biji (generatif) dan vegetatif. Perbanyakan menggunakan biji (generatif) adalah cara termurah dan termudah untuk perbanyakan tanaman jati. Jati juga bisa diperbanyak secara vegetatif dengan setek, sambung dan kultur jaringan. Teknik setek dan sambung dapat diterapkan pada beberapa tanaman untuk menyelamatkan keturunan tanaman yang unggul (Hartono, 2004).
Keunggulan pembiakan secara generatif adalah sistem perakarannya yang kuat. Tanaman yang ditanam berasal dari biji sering digunakan sebagai batang bawah untuk okulasi maupun penyambungan. Selain itu karena sistem perakarannya kuat tanaman yang berasal dari pembiakan generatif sering digunakan sebagai tanaman penghijauan di lahan kritis untuk konservasi lahan. Bahan tanam hasil pembiakan secara generatif adalah berupa biji (benih). Tanaman hasil pembiakan generatif akan mempunyai sifat yang berbeda dengan kedua induknya karena merupakan perpaduan dari kedua induknya sehingga menimbulkan variasi-variasi baru baik secara fenotipe maupun genotip. Tanaman hasil pembiakan secara generatif biasanya mempuyai daya adaptasi yang tinggi terhadap lingkungannya (Hartono, 2004).
10 b. Perbanyaka vegetatif (setek)
Sebagai salah satu perbanyakan tanaman secara vegetatif, setek menjadi alternatif yang banyak dipilih orang karena caranya sederhana, tidak memerlukan teknik yang rumit sehingga dapat dilakukan oleh siapa saja. Setek dapat didefinisikan sebagai suatu perlakuan pemisahan, pemotongan beberapa bagian tanaman (akar, batang, daun dan tunas) dengan tujuan agar bagian-bagian tersebut membentuk akar (Hartono, 2004).
Tanaman yang dihasilkan setek biasanya mempunyai sifat persamaan dalam umur, ukuran tinggi, ketahanan terhadap penyakit dan sifat-sifat lainnya. Selain itu dapat diperoleh tanaman yang sempurna yaitu tanaman yang mempunyai akar, batang dan daun yang relatif singkat. Keuntungan dari setek batang adalah pembiakan ini lebih efektif jika dibandingkan dengan cara lain karena cepat tumbuh dan penyediaan bibit dapat dilakukan dalam jumlah besar. Sedangkan kesulitan yang dihadapi adalah selang waktu penyimpanan relatif pendek antara pengambilan dan penanaman (Hartono, 2004).
B. Dormansi Benih 1. Jenis – jenis dormansi
Dormansi benih dapat didefinisikan sebagai ketidakmampuan benih hidup untuk berkecambah pada suatu kisaran keadaan yang luas yang dianggap menguntungkan untuk benih tersebut. Dormansi dapat disebabkan karena tidak mampunya benih secara total untuk berkecambah
11
atau hanya karena bertambahnya kebutuhan yang khusus untuk perkecambahnnya (Byrd 1968, dalam Lensari, 2009). Menurut Schmidth (2002), dormansi benih menunjukkan suatu keadaan benih sehat (viable) gagal berkecambah ketika berada dalam kondisi yang secara normal baik untuk perkecambahan, seperti kelembaban yang cukup, suhu dan cahaya yang sesuai.
Gardner dkk. (1991) mengemukakan bahwa tekanan seleksi selama ribuan tahun pembudidayaan sebenarnya menghilangkan dormansi pada tanaman budidaya. Kebanyakan biji tanaman budidaya cepat berkecambah setelah pemasakan dan pengeringan, atau pengawetan dengan pengeringan. Tanaman budidaya yang lama belum dibudidayakan seringkali menunjukkan dormansi sampai tingkat tertentu dan memerlukan kondisi khusus atau waktu penyimpanan yang lebih panjang sebelum berkecambah. Tekanan seleksi alam selama evolusi telah menghasilkan tanaman dengan biji dorman dan/atau kuncup dorman sebagai adaptasi terhadap periode saat lingkungan tidak menguntungkan seperti yang dijumpai pada daerah beriklim sedang.
Dormansi diklasifikasikan dalam berbagai cara dan tidak ada sistem yang berlaku secara universal. Secara umum tipe-tipe dormansi dapat dikelompokan menjadi (Schmidth 2002) :
a. Embrio yang belum berkembang
Benih dengan pertumbuhan embrio yang belum berkembang pada saat penyebaran tidak akan dapat berkecambah pada kondisi
12
perkecambahan normal dan karenanya tergolong kategori dorman. Fenomena ini seringkali dimasukkan ke dalam kategori dormansi fisiologis, dengan memperhatikan kondisi morfologis embrio yang belum matang.
b. Dormansi mekanis
Dormansi mekanis dapat terlihat ketika pertumbuhan embrio secara fisik dihalangi struktur kulit benih yang keras. Imbibisi dapat terjadi tetapi radicle tidak dapat membelah atau menembus kulitnya. Pada dasarnya hampir semua benih yang mempunyai dormansi mekanis mengalami keterbatasan dalam penyerapan air.
c. Dormansi fisik
Dormansi fisik disebabkan oleh kulit buah yang keras dan impermeabel atau penutup buah yang menghalangi imbibisi dan pertukaran gas. Fenomena ini sering disebut sebagai benih keras, meskipun istilah ini sering digunakan untuk benih legum yang kedap air.
d. Zat-zat penghambat
Beberapa jenis benih mengandung zat-zat penghambat dalam buah atau benih yang mencegah perkecambahan, misalnya dengan menghalangi proses metabolisme yang diperlukan untuk perkecambahan. Zat-zat penghambat yang paling sering dijumpai ditemukan dalam daging buah. Gula, coumarin dan zat-zat lain dalam
13
buah berdaging mencegah perkecambahan karena tekanan osmose yang menghalangi penyerapan.
e. Dormansi cahaya
Sebagian besar benih dengan dormansi cahaya hanya berkecambah pada kondisi terang. Sehingga benih tersebut disebut dengan peka cahaya. Dormansi cahaya umumnya dijumpai pada pohon-pohon pioner.
f. Dormansi suhu
Istilah dormansi suhu digunakan secara luas mencakup semua tipe dormansi, suhu berperan dalam perkembangan atau pelepasan dari dormansi. Benih dengan dormansi suhu seringkali memerlukan suhu yang berbeda dari yang diperlukan untuk proses perkecambahan. Dormansi suhu rendah ditemui pada kebanyakan jenis beriklim sedang.
g. Dormansi gabungan
Apabila dua atau lebih tipe dormansi ada dalam jenis yang sama, dormansi harus dipatahkan baik melalui metode beruntun yang bekerja pada tipe dormansi yang berbeda, atau melalui metode dengan pengaruh ganda. Dormansi benih dapat menguntungkan atau merugikan dalam penanganan benih. Keuntungannya adalah bahwa dormansi mencegah benih dari perkecambahan selama penyimpanan dan prosedur penanganan lain. Disatu sisi, apabila dormansi sangat kompleks dan benih membutuhkan perlakuan awal yang khusus.
14
Kegagalan untuk mengatasi masalah dormansi akan berakibat pada kegagalan perkecambahan pada benih (Schmidth 2002).
2. Dormansi jati
Pada benih jati terjadi dormansi fisik akibat kulit buah yang keras. Hal ini menjadi penghambat pengembangan tanaman jati secara konvensional (Sumarna, 2002). Menurut Gupta dan Pattanath (1975) penyebab terjadinya dormansi pada benih jati yaitu ketidakseimbangan nutrisi dalam benih, adanya faktor penghambat perkecambahan yang larut air pada daging mesocarp, dan adanya kebutuhan akan faktor after rifening. Perlakuan perendaman benih jati sebelum ditabur dapat melunakkan buah/benih, sehingga memacu kegiatan sel-sel dan enzim serta naiknya respirasi. Dengan demikian proses perombakan bahan makanan dapat berlangsung sehingga menghasilkan energi dan dapat diuraikan ke titik-titik tumbuh sehingga benih dapat berkecambah.
3. Metode pematahan dormansi benih a. Perlakuan skarifikasi mekanik
Perlakuan pendahuluan adalah istilah yang digunakan untuk proses mematahkan dormansi benih. Perlakuan pendahuluan diberikan pada benih-benih yang memiliki tingkat kesulitan yang tinggi untuk dikecambahkan (Widhityarini, Suryadi, dan Purwantoro, 2011).
Upaya yang dapat dilakukan untuk mematahkan dormansi benih berkulit keras adalah dengan skarifikasi mekanik. Skarifikasi
15
merupakan salah satu proses yang dapat mematahkan dormansi pada benih keras karena meningkatkan imbibisi benih. Skarifikasi mekanik dilakukan dengan cara melukai benih sehingga terdapat celah tempat keluar masuknya air dan oksigen.
Teknik yang umum dilakukan pada perlakuan skarifikasi mekanik yaitu pengamplasan, pengikiran, pemotongan, dan penusukan jarum tepat pada bagian titik tumbuh sampai terlihat bagian embrio (perlukaan selebar 5 mm). Skarifikasi mekanik memungkinkan air masuk ke dalam benih untuk memulai berlangsungnya perkecambahan. Skarifikasi mekanik mengakibatkan hambatan mekanis kulit benih untuk berimbibisi sehingga peningkatan kadar air dapat terjadi lebih cepat sehingga benih cepat berkecambah (Widyawati dkk., 2009).
Pelaksanakan teknik skarifikasi mekanik harus hati-hati dan tepat pada posisi embrio berada. Posisi embrio benih aren kadang-kadang berbeda seperti terletak pada bagian punggung sebelah kanan atau kiri, dan terkadang terletak di bagian tengah benih (Rofik dan Murniati, 2008).
b. Perlakuan skarifikasi kimiawi
Tujuan dari perlakuan kimia adalah menjadikan kulit benih lebih mudah dimasuki air pada waktu proses imbibisi. Perendaman pada larutan kimia yaitu asam kuat seperti KNO3, H2SO4, dan HCl
16
dengan konsentrasi pekat membuat kulit benih menjadi lebih lunak sehingga dapat dilalui oleh air dengan mudah.
1) Perendaman dalam larutan kalium nitrat (KNO3)
International Seed Testing Assosiation (ISTA) merekomendasikan penggunaan KNO3 dengan konsentrasi 0,1 – 0,2%. KNO3 digunakan sebagai promotor perkecambahan dalam sebagian besar pengujian perkecambahan benih (Copeland dan McDonald, 2001 dalam Marlina dkk, 2010).
Cara aplikasi pematahan dormansi dengan larutan KNO3 : a) Siapkan benih sesuai jumlah yang dibutuhkan untuk
pengujian.
b) Benih direndam dalam bak perendaman yang telah berisi larutan KNO3 dengan konsentrasi sesuai kebutuhan selama 24 jam.
c) Kemudian benih yang telah direndam diangkat, lalu dicuci sampai bersih dengan air aquades sebanyak 3 kali.
d) Setelah dicuci dengan aquades barulah benih disemai di atas media pengecambahan.
e) Amati perkecambahan pada hari sesuai dengan ketentuan.
17
f) Dicatat hasil pengamatan dari kecambah normal, abnormal, mati dan benih segar tidak tumbuh.
g) Kemudian hitung prosentasenya. (Anonim, 2013). 2) Perendaman dalam larutan asam sulfat (H2SO4)
Menurut Sutopo (2004) dalam Winarni (2009), larutan asam kuat seperti H2SO4 sering digunakan dengan konsentrasi yang bervariasi sampai pekat tergantung jenis benih yang diperlakukan, sehingga kulit biji menjadi lunak. Disamping itu pula larutan kimia yang digunakan dapat pula membunuh cendawan atau bakteri yang dapat membuat benih dorman. Menurut Sutopo (2004) mengatakan bahwa beberapa jenis benih terkadang diberi perlakuan perendaman dalam air dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih. Dengan demikian kulit benih yang menghalangi penyerapan air menjadi lisis dan melemah. Selain itu juga digunakan untuk pencucian benih sehingga benih terbebas dari patogen yang menghambat perkecambahan benih.
Larutan asam sulfat (H2SO4) pekat menyebabkan kerusakan pada kulit biji dan dapat diterapkan baik pada legum dan non legum. Lamanya perlakuan larutan asam harus memperhatikan dua hal yaitu kulit biji atau pericarp dapat diretakkan untuk memungkinkan imbibisi dan larutan asam tidak mengenai embrio. Perendaman selama 1 – 10
18
menit terlalu cepat untuk dapat mematahkan dormansi, sedangkan perendaman selama 60 menit atau lebih dapat menyebabkan kerusakan (Schimdt, 2000 dalam Winarni , 2009).
3) Perendaman dalam larutan asam klorida (HCl)
Asam klorida adalah larutan akuatik dari gas hidrogen klorida (HCl). Asam klorida adalah asam kuat. Senyawa ini juga digunakan secara luas dalam industri. Ciri fisik asam klorida, seperti titik didih, titik leleh, kepadatan, dan pH tergantung dari konsentrasi atau molarity dari HCl di dalam larutan asam (Anonim, 2013).
4) Perendaman dalam air
Menurut Sutopo (2004) dalam Winarni (2009), beberapa jenis benih terkadang diberi perlakuan perendaman dalam air dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih. Perlakuan perendaman dalam air berfungsi untuk mencuci zat-zat yang menghambat perkecambahan dan dapat melunakkan kulit benih. Perendaman dapat merangsang penyerapan lebih cepat.
Perendaman adalah prosedur yang sangat lambat untuk mengatasi dormansi fisik, selain itu ada resiko bahwa benih akan mati jika dibiarkan dalam air sampai seluruh benih menjadi permeabel (Schimdt, 2000).
19
Perlakuan perendaman di dalam air panas dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih. Caranya yaitu dengan memasukkan benih ke dalam air panas pada suhu 400 – 700 C dan dibiarkan sampai air menjadi dingin, selama beberapa waktu. Kemudian benih ditiriskan untuk kemudian dikecambahkan (Anonim, 2013).
Benih dalam keadaan normal belum tentu mati, karena benih tersebut dapat dirangsang untuk berkecambah dengan berbagai perlakuan. Benih yang dorman dan benih yang mati dapat diketahui melalui uji perkecambahan sama dengan keadaan sebelum dikecambahkan maka benih dalam keadaan dorman. Sebaliknya, volume benih menunjukkan perubahan, misalnya mengecil, ditumbuhi cendawan atau bila dipijat terasa lembek, berarti benih tersebut mati (Saenong dkk, 1989 dalam Sinabela, 2008).
Beberapa jenis pula tetap dorman disebabkan oleh kulit benihnya yang cukup kuat untuk menghalangi pertumbuhan embrio. Kulit benih tidak dapat dilalui air atau udara. Jika kulit benih dihilangkan makan akan terjadi perkecambahan ( Schmidt, 2000).
20
C. Kalium Nitrat (KNO3)
Larutan KNO3 sangat dikenal sebagai bahan kimia yang digunakan dalam promotor perkecambahan. International Seed Testing Assosiation (ISTA) merekomendasikan penggunaan KNO3 dengan konsentrasi 0.1-0.2% atau 2% KNO3 sebagai promotor perkecambahan dalam sebagian besar pengujian perkecambahan benih (Copeland dan McDonald, 2001 dalam Marlina dkk., 2010).
Kalium Nitrat (KNO3) merupakan salah satu perangsang perkecambahan yang sering digunakan. KNO3 digunakan baik dalam hubungannya dengan pengujian (ISTA 1996 dalam Schmidth 2002) dan dalam operasional perbanyakan tanaman. Menurut Hartmann dkk. (1997) dalam Schmidth (2002), peran fisiologis dari KNO3 tidak jelas. KNO3 mempunyai pengaruh yang kuat terhadap persentase perkecambahan dan vigor pada perlakuan pendahuluan asam benih Acacia nilotica (Palani dkk. 1995 diacu dalam Schmidth 2002).
Pada konsentrasi 1% perkecambahan meningkat dari 37% (kontrol) menjadi 79% dan pada konsentrasi 2% meningkat menjadi 85%. Pada Casuariana equiaetifolia perkecambahan meningkat dari 46% dalam kontrol menjadi 65% setelah perendaman dalam 1,5% KNO3 selama 36 jam. Pada percobaan ini, konsentrasi tertinggi dan terendah dan lamanya waktu perendaman yang sangat singkat memperlihatkan perkecambahan yang sangat rendah (Maideen dkk. 1990 dalam Schmidth 2002).
Metode pematahan dormansi sendiri dapat dilakuakan dengan berbagai cara antara lain dengan cara mekanis, fisik maupun kimia. Metode kimia dapat
21
dikatakan metode yang paling praktis karena hanya mencampurkan cairan kimia dengan biji. Larutan kimia yang terkenal murah dan tersedia banyak di pasaran adalah KNO3. KNO3 juga sudah teruji efektif mematahkan dormansi beberapa benih tanaman, antara lain padi dan aren. KNO3 berfungsi untuk meningkatkan aktifitas hormon pertumbuhan pada benih. Pengaruh KNO3 yang ditimbulkan ditentukan oleh besar kecil konsentrasinya. Perlakuan awal dengan larutan KNO3 berperan merangsang perkecambahan pada hampir seluruh jenis biji. Perlakuan perendaman dalam KNO3 dilaporkan juga dapat mengaktifkan metabolisme sel dan mempercepat perkecambahan (Faustina dan Rohmawati, 2011).
D. Hipotesis
1. Lama waktu perkecambahan benih jati terbaik dengan lama perendaman selama 24 jam.
2. Pemakaian Konsentrasi KNO3 2% memberikan pengaruh paling baik untuk perkecambahan benih jati.
3. Kombinasi lama perendaman dan konsentrasi KNO3 yang terbaik pada konsentrasi KNO3 2 % dengan lama perendaman benih 24 jam.
