IMBIBISI PADA PERKECAMBAHAN BENIH LAPORAN AKHIR PARKATIKUM
Disusun sebagai persyaratan persyaratan menyelesaikan menyelesaikan praktikum dan mengikuti Ujian Akhir Praktikum Produksi Benih
Disusun Oleh: Yuyun Rahmadesi
201410200311017 201410200311017
Miranda Fita Bela
201410200311061 201410200311061
LABORATORIUM AGRONOMI FAKULTAS PERTANIAN-PETERNAKAN PERTANIAN-PETERNAKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2017
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI .................................................... .......................................................................... ............................................. .................................. ........... i DAFTAR GRAFIK ................................................. ........................................................................ ............................................. ......................... ... ii BAB I. PENDAHULUAN ..... ........................... ............................................. ............................................. .................................... .............. 1 1.1.
Latar Belakang .......................................... ................................................................ ............................................ ......................... ... 1
1.2
Rumusan Masalah ............................................ ................................................................... ........................................ ................. 2
1.3
Tujuan ............................................ ................................................................... ............................................. .................................... .............. 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA........................................... .................................................................. ................................. .......... 4 2.1
Benih .......................................... ................................................................ ............................................ ........................................ .................. 4
2.2
Perkecambahan .......................................... ................................................................ ............................................ ......................... ... 4
2.3
Imbibisi .......................................... ................................................................. ............................................. .................................... .............. 5
2.4
PEG (Polyethylen Glycol) ........................................... .................................................................. ............................. ...... 6
BAB III. METODE PRAKTIKUM ............................................... ...................................................................... ......................... .. 8 3.1
Waktu dan Tempat ........................................... .................................................................. ........................................ ................. 8
3.2
Alat dan Bahan .......................................... ................................................................ ............................................ ......................... ... 8
3.3.1
Alat ......................................... ............................................................... ............................................. ..................................... .............. 8
3.3.2
Bahan...................................... Bahan............................................................ ............................................. ..................................... .............. 8
3.3
Langkah Kerja ........................................... ................................................................. ............................................ ......................... ... 8
3.3.1.
Imbibisi Pada Benih Hidup Dan Mati ............................................. ............................................... .. 8
3.3.2.
Laju Imbibisi Dua Tipe Benih ............................................ .......................................................... .............. 8
3.3.3.
Pengaruh Kadar Air Media Terhadap Imbibisi Air........................... Air........................... 9
3.3.4.
Luas Persinggungan Antara Benih Dan Air Tanah ........................... ........................... 9
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................. ........................................................ ........................... ..... 10 BAB V. KESIMPULAN .......................................... ................................................................ ............................................ ........................ 17 DAFTAR PUSTAKA .......................................... ................................................................ ............................................ ........................... ..... 18
i
DAFTAR GRAFIK
Grafik 1. Imbibisi Pada Benih Jagung dan Kacang Tanah Hidup dan Mati ......... 10 Grafik 2. Persentase Peningkatan Bobot Benih ............................................... .................................................... ..... 11 Grafik 3. Laju Imbibisi Dua Tipe Benih .......................................... .............................................................. .................... 12 Grafik 4. Presentase Perkecambahan Benih Dengan Tekanan Osmotik (Bars) ( Bars).... 13 Grafik 5. Luas Persinggungan Antara Benih Dan Air Tanah ............................... ............................... 15
ii
BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Benih merupkan simbol dari suatu permulaan, yang merupakan inti dari kehidupan di alam semesta dan yang paling penting adalah kegunaannya sebagai penyambung dari kehidupan tanaman. Benih adalah biji tanaman yang digunakan untuk tujuan pertanaman. Pada konteks agronomi, benih dituntut untuk bermutu tinggi sebab benih harus mampu menghasilkan tanaman yang berproduksi maksimum dengan sarana teknologi yang maju. Benih adalah biji botanis yaitu biji hasil dari perkembangan bakal biji (ovul) di dalam bunga kemudian menghasilkan biji botanis yang disebut dengan benih. Pengertian benih dalam UU No. 12 tahun 1992 yaitu tanaman atau bagiannya yang digunakan untuk memperbanyak dan atau mengembangbiakkan tanaman (Salomao, 2002). Menurut kuswanto (1996) dalam Susanti (2014) Kadar air benih merupakan salah satu faktor yang sangat mempengaruhi benih dalam penyimpanan. Kadar air benih yang terlalu tinggi dapat menyebabkan terjadinya penurunan viabilitas, karena benih menjadi banyak mengandung air sehingga kulit luar benih akan menjadi lembab dan menyebab kan mikroorganisme tumbuh. Kadar air benih terlalu rendah 3%-5% dapat menyebabkan penurunan laju perkecambahan benih, benih menjadi keras, sehingga pada
waktu dikecambahkan benih tidak dapat
berimbibisi dan dapat menyebabkan kematian embrio. Selama periode waktu tertentu sesudah panen, pada umumnya biji dari kebanyakan tanaman menghendaki beberapa syarat khusus untuk dapat memulai perkecambahan. Biji – biji ini pada umumnya akan segera berkecambah pada keadaan lingkungan yang hampir bersamaan, akan tetapi biji dari tanaman tertentu, terutama biji rerumputan, menghendaki lingkungan khusus untuk dapat berkecambah.
Air
memegang
peranan
yang
terpenting
dalam
proses
perkecambahan biji. Air adalah faktor yang menentukan dalam kehidupan. Masuknya air ke dalam tumbuhan tumbuhan melalui proses imbibisi. Air yang masuk dalam dalam proses imbibisi disebut air imbibisi (Rudi, 2008). Pada dasarnya proses imbibisi yang terjadi di dalam biji tumbuhan meliputi dua proses yang berjalan bersama-sama, yaitu proses difusi dan osmosis. Dikatakan proses difusi karena air bergerak dari larutan yang lebih rendah
1
2
konsentrasinya di luar biji, masuk ke dalam zat di dalam biji yang mempunyai konsentrasi lebih tinggi. Sedang proses osmosis tidak lain terjadi karena kulit biji bersifat permeabel terhadap molekul-molekul, sehingga air dapat masuk ke dalam biji melalui pori-pori yang yang ada di dalam kulit biji. biji. Seperti halnya proses difusi dan osmosis, proses imbibisi antara lain dipengaruhi pula kadar atau konsentrasi larutan. Perkecambahan merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan khususnya tumbuhan berbiji. Dalam berbiji. Dalam tahap ini, embrio ini, embrio di dalam biji 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. Pada tanaman, pertumbuhan dimulai dari proses perkecambahan biji. Perkecambahan dapat terjadi apabila kandungan air dalam biji semakin tinggi karena masuknya air ke dalam biji melalui proses imbibisi. Apabila proses imbibisi sudah optimal, dimulailah perkecambahan (Hartono, 2010).
Priming
merupakan
metode
mempercepat
dan
menyeragamkan
perkecambahan,melalui pengontrolan penyerapan air sehingga perkecambahan dapat terjadi. Selama priming keragaman dalam tingkat penyerapan awal dapat dikontrol. Jenis priming yang sangat umum adalah osmoconditioning dalam hal ini adalah benih direndam dalam larutan dengan tekanan osmosik tinggi biasanya PEG ( Polyethylene Glycol ) 6000. (Utomo, 2006). 200 6). Menurut Sa’diyah (2009) menyatakan bahwa, ada pengaruh konsentrasi dan lama perendaman PEG 6000 terhadap viabilitas benih rosella (Hibiscus sabdariffa var. altissima) altissima) dengan meningkatkan variabel persentase daya berkecambah, persentase keserempakan tumbuh, panjang kecambah, dan berat kering kecambah. 1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakan diatas maka dirumuskan bebepa permasalahan sebagai berikut: 1. 2. 3. 4.
Bagaimana pengaruh imbibisi pada permeabilitas benih? Bagaimana Potensial air pada perkecambahan benih? Bagaimana pengaruh imbibisi pada tekanan osmotik? Apa pentingnya imbibisi pada perkecambahan?
3
1.3
a. b. c. d.
Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum kali ini adalah Mendefinisikan istilah imbibisi air dan arti penting imbibisi pada perkecambahan Untuk membedakan komposisi dan permeabilitas benih antar spesies tanaman yang berpengaruh terhadap tingkat imbibisi Mendomenstrasikan pemahaman tentang potensial air pada perkecambahan benih Mendefinisikan Persinggungan antara benih air tanah (Soil Hydrolic conductivity) hambatan hidrolik tanah mempengaruhi imbibisi
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Benih
Benih sendiri mempunyai pengertian ialah merupakan biji tanaman yang dipergunakan untuk keperluan dan pengembangan usaha tani serta memiliki fungsi agronomis (Kartasapoetra, 2003). Selanjutnya Sadjad (1997) dalam Sutopo (1988) menyatakan bahwa dalam konteks agronomi, benih dituntut untuk bermutu tinggi atau benih unggul, sebab benih harus mampu menghasilkan tanaman yang dapat berproduksi maksimum dengan sarana teknologi yang semakin maju. Beberapa jenis benih tanaman pangan dan hortikultura dalam kemasan berlabel yang beredar di pasaran yang digunakan oleh petani dalam usaha budidaya yaitu benih jagung, sawi, kacang panjang, terung, pare, mentimun, cabe kerting, dan kubis. Peredaran benih di pasaran yang terdistribusi pada beberapa toko benih, berada dalam kemasan yang berlebel maupun yang tidak berlebel. Menurut Kamil (1995) dalam Rudi (2008), kemasan berlebel adalah kemasan yang yang memuat memuat informasi tentang keadaan benih yang meliputi benih murni bebas dari varietas lain, berukuran penuh dan seragam, daya kecambah di atas 80% dengan bibit yang tumbuh kekar, bebas dari biji gulma, bebas hama dan penyakit, yang informasinya dicantumkan pada label dikemasan benih tersebut, sedangkan benihyang tidak berlebel adalah benih lokal yang tidak memuat informasi tentang keadaan benih tersebut Menurut Napitupulu dkk., dalam Direktorat Jenderal Bina Produksi Hortikultura (2005), salah satu masalah yang dihadapi dalam usaha perbenihan dewasa ini adalah sertifikasi dan pengawasan peredaran benih belum efektif. Dalam praktek di beberapa sentra produksi masih banyak beredar benih yanh tidak bersertifikat dan tidak berlabel atau benih berlabel palsu yang dijual oleh penangkar dan pedagang benih. benih. 2.2
Perkecambahan
Perkecambahan merupakan pemulaan kembali pertumbuhan embrio di dalam biji. Yang diperlukan adalah suhu yang cocok, banyaknya air yang memadai, dan persediaan ongkos yang cukup bagi satu spesies mungkin tidak demikian bagi yang lain, namun untuk setiap spesies harus dipenuhi tiga kondisi (Kimball, 1992). Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara maupun media tanam lainnya. Perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran bji yang disebut tahap imbibisi. Biji menyerap air dari lingkungan sekitarnya, baik dari tanah maupun udara dan biji akan melunak. Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal. Fitohormon asam absisat menurun kadarnya, sementara giberelin meningkat. (Mudiana, 2007). Keberhasilan perkecambahan biji, karena hal ini berhubungan dengan kemampuan biji melakukan imbibisi dan ketersediaan sumber energi kimiawi potensial bagi biji. Pada awal fase perkecambahan, biji membutuhkan air untuk mulai berkecambah, hal i ni dicukupi dengan menyerap air 4
5
secara imbibisi dari lingkungan sekitar biji. Setelah biji menyerap air maka kulit biji akan melunak dan terjadilah hidrasi protoplasma, kemudian enzim-enzim mulai aktif, terutama enzim yang berfungsi mengubah lemak menjadi energi melalui proses respirasi (Sutopo, 2002). Kulit biji yang keras dapat menyebabkan perkecambahannya lambat. Kulit biji adalah struktur penting sebagai suatu pelindung antara embrio dengan lingkungan di luar biji. Kulit biji juga berperan untuk mempengaruhi penyerapan air, pertukaran gas, bertindak sebagai penghambat mekanis dan mencegah adanya zat penghambat yang masuk ke embrio (Miao, 2001). Menurut Kuswanto (1996) dalam Sudjindro (2007), salah satu definisi benih dikatakan berkecambah adalah jika sudah dapat dilihat atribut perkecambahannya, yaitu plumula dan radikula. Pada proses perkecambahan benih bersamaan dengan proses imbibisi akan terjadi peningkatan laju respirasi yang akan mengaktifkan enzim-enzim enzim -enzim yang terdapat di dalamnya sehingga proses perombakan cadangan makanan yang akan menghasilkan energi ATP dan unsur hara diikuti oleh senyawa protein untuk pembentukan sel-sel baru embrio. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi perkecambahan benih antara lain: tingkat kematangan benih, ketidaksempurnaan embrio, daya tembus air dan oksigen terhadap kulit biji. Di samping faktor internal, faktor eksternal seperti suhu, air, dan oksigen maupun cahaya juga mempengaruhi perkecambahan biji. Perkecambahan tidak dapat terjadi jika benih tidak dapat menyerap air dari lingkungan (Ardian, 2008). Air merupakan syarat esensial untuk untuk perkecambahan. Jumlah air yang dibutuhkan bervariasi tergantung pada spesies yang ada. Misalnya seledri memerlukan kandungan air tanah dekat kapasitas lapang, sedangkan tomat akan berkecambah dengan kandungan air tanah di atas titik layu permanen. Untuk kebanyakan benih, kondisi lewat basah sangat merugikan, karena menghambat aerasi dan merangsang kondisi favortabel untuk perkembangan penyakit (Harjadi, 2002). 2002). 2.3
Imbibisi
Imbibisi merupakan penyerapan air (absorbsi) oleh benda-benda yang padat atau agak padat karena benda-benda tersebut mempunyai suatu zat penyusun dari bahan yang berupa koloid. Ada banyak banyak hal yang merupakan proses penyerapan air yang terjadi pada makhluk hidup, misalnya penyerapan air dari dalam tanah oleh akar tanaman. Namun, penyerapan yang dimaksudkan disini yaitu penyerapan air oleh biji kering. Hal ini juga banyak kita jumpai dikehidupan kita sehari-hari yaitu pada proses pembibitan tanaman padi, pembuatan kecambah tauge, biji kacang hijau terlebih dahulu direndam dengan air. Pada peristiwa perendaman inilah terjadi proses imbibisi oleh kulit biji tanaman tersebut. Tidak hanya itu, proses imbibisi juga memiliki kecepatan penyerapan air yang berbeda-beda untuk setiap biiji tanaman (Rezky, 2011). Menurut Fitter and Hay (1990) Imbibibisi adalah suatu proses fisika dengan suatu nilai kurang dari 2 dan akan terjadi pula biji yang
6
tidak mampu hidup. Potensial air pada biji-bijian kering cukup rendah untuk menarik uap iar dari atmosfir tanah, tetapi laju gerakannya sangat lebih lambat lewat lintasan uap. Sebab utama potensial air biji yang rendah, adalah bahan simpanan yang terutama bersifat koloid, khususnya protein. Berat suatu biji yang kaya protein dapat melipat dua dalam 24 jam sebagai akibat air yang diambil. Dalam biji padi-padian yang berpati, berat permulaan dapat meningkatsampai kira-kira 150% berat aslinya, setelah itu berat nya tetap (konstan) sampai permunculan radikula. Di dalam batas tertentu, makin rendah kadar air benih makin lama daya hidup benih tersebut. Kadar air optimum dalam penyimpanan bagi sebagian besar benih adalah antara 6% - 8%. Kadar air yang terlalu tinggi dapat menyebabkan benih berkecambah sebelum ditanam. Sedang dalam penyimpanan menyebabkan naiknya aktifitas pernapasan yang dapat berakibat terkuras habisnya bahan cadangan makanan dalam benih. Selain itu merangsang perkecambahan cendawan patogen di dalam tempat penyimpanan. Tetapi perlu diingat bahwa kadar air yang terlalu rendah akan menyebabkan kerusakan pada embrio (Sutopo, 1995). Menurut Morris (2000) menyebutkan bahwa dormansi yang disebabkan oleh kulit benih dapat terjadi karena adanya komponen penyusun benih baik yang bersifat fisik dan atau kimia. Semakin tua benih ternyata semakin rendah permeabilitasnya terhadap air meskipun kadar airnya semakin menurun sehingga ketika dikecambahkan proses imbibisi benih berlangsung sangat lambat. Diduga hal tersebut disebabkan oleh struktur benih yang bersifat menghambat masuknya air kedalam benih. Terhambatnya imbibisi menyebabkan perkecambahan benih berlangsung cukup lama. Proses imbibisi, air mula-mula diabsorpsi oleh biji kering menyebabkan kandungan air biji-biji meningkat secara cepat dan merata. Dalam kondisi absorpsi (penyerapan) permulaan melibatkan imbibisi air oleh koloid dalam biji kering, melunakkan kulit biji dan menyebabkan hidrasi dalam protoplasma, biji membengkak dan kulit biji pecah. Imbibisi merupakan proses fisika dan dapat terjadi juga dalam biji mati, dalam memacu perkecambahan absorpsi air terjadi dalam 3 (tiga) tahap yaitu: a. Untuk kenaikan awal kadar air biji dari 40% sampai dengan 60% ekuivalen dengan 80% hingga 120% bobot keringnya. b. Tahap perlambatan setelah radikel muncul. c. Kenaikan selanjutnya sampai 170% - 180% dari bobot keringnya, pada saat bibit tumbuh. 2.4
PEG ( P olyethyle lyethylen n Glyco G lycol) l)
Larutan polietilena glikol (PEG) dilaporkan mampu menahan air sehingga menjadi tidak tersedia bagi tanaman. Besarnya kemampuan larutan PEG untuk menahan air tersebut bergantung pada bobot molekul dan konsentrasinya. Sifatnya yang larut dalam air, tidak toksik terhadap tanaman, dan tidak mudah diserap menjadi pertimbangan penggunaan PEG conditioning dan invigorasi benih. benih .
7
Penggunaan larutan PEG sebagai bahan conditioning dan invigorasi benih telah banyak dilakukan pada benih tanaman pangan dan sayuran (Khalil, Mexal and Murray, 2001). Pengujian respon benih terhadap kekeringan dapat dilakukan dengan cara simulasi kondisi kekeringan menggunakan Polyethylen menggunakan Polyethylen Glycol (PEG). (PEG). Penggunaan PEG menyebabkan penurunan potensial air secara homogen sehingga dapat digunakan untuk meniru besarnya potensial air tanah. PEG memiliki kelebihan yaitu tidak dapat diserap tanaman karena PEG bersifat polar, sehingga mampu mengikat air dan menyebabkan potensial air menurun, meskipun ketersedian air tetap ada tetapi tanaman tidak mampu memperoleh air. Besarnya potensial air tergantung pada konsentrasi PEG (Michel dan Kaufman, 1973). Penggunaan PEG 6000 sebagai bahan penyeleksi kekeringan telah banyak dilakukan. Hasil penelitian Harahap (2013) menunjukkan bahwa pemberian PEG berpengaruh nyata terhadap waktu inisiasi inisia si akar dan panjang akar tanaman tomat, artinya PEG memberikan peranan positif terhadap perkembangan akar yang salah satu tujuannya agar mendapatkan varietas tomat yang tahan terhadap cekaman kekeringan. Menurut hasil penelitian Adyana (2015), bahwa vigor kekuatan tumbuh benih padi sudah dapat terdeteksi pada konsentrasi 5% dan 15% PEG. Namun pada konsentrasi 25% PEG terjadi penurunan indeks vigor benih. Sedangkan pada hasil penelitian Azizah (2010) konsentrasi PEG yang paling efektif digunakan untuk mensimulasi kekeringan pada kedelai secara in vitro ialah pada konsentrasi PEG 6%. Sa’diyah (2009) menyatakan bahwa, bahwa, ada pengaruh konsentrasi dan lama perendaman PEG 6000 terhadap viabilitas benih rosella (Hibiscus sabdariffa var. altissima) dengan meningkatkan variabel persentase daya berkecambah, persentase keserempakan tumbuh, panjang kecambah dan beratkering kecambah. Konsentrasi dan lama perendaman PEG 6000 yang efektif adalah 5% dengan perendaman 6 jam.Ada pengaruh interaksi konsentrasi dan lama perendaman PEG 6000 terhadap viabilitas benih rosella (Hibiscus sabdariffa var. altissima), akan tetapi interaksi yang terjadi hanya pada variabel persentase daya berkecambah, dan panjang kecambah. Interaksi yang efektif adalah konsentrasi PEG 6000 5% dengan lama perendaman 6 jam. Sofinoris (2009) menyatakan bahwa Konsentrasi dan lama perendaman dalam PEG 6000 berpengaruh terhadap viabilitas benih Kapas (Gossypium hirsutum L), yaitu meningkatkan variabel persentase daya berkecambah, panjang hipokotil,berat kering kecambah, dan waktu berkecambah. Konsentrasi PEG 6000 yang efektif adalah 3 ppm dengan lama perendaman 3 jam. Interaksi konsentrasi dan lama perendaman PEG 6000 terhadap viabilitas benih (Gossypium hirsutum L),yaitu meningkatkan variabel persentase daya berkecambah, panjang hipokotil, dan waktu berkecambah. Perlakuan dengan perendaman PEG 3 ppm selama 3 jam memberikan nilai viabilitas yang tinggi.
BAB III. METODE PRAKTIKUM 3.1
Waktu dan Tempat
Praktikum imbibisi pada perkecambahan benih dilakukan pada tanggal 9 November 2017 di di Laboratorium Agroteknologi 1. 4.2
Alat dan Bahan
3.3.1
Alat Alat yang digunakan dalam praktikum imbibisi adalah oven untuk pengering pada temperatur 170oC, timbangan analitik, cawan petri, box, dark germinator pada 25 oC, cutter, penggaris, styrofom 3.3.2
Bahan Bahan yang digunakan praktikum imbibisi adalah benih kacang tanah ( Arachis Arachis hypogaea), hypogaea), jagung (Zea mays), mays), PEG (Polyethylene Glycol)
3.3 3.3.1.
a. b. c. d. e.
3.3.2.
Langkah Kerja Imbibisi Pada Benih Hidup Dan Mati
Menyiapkan alat dan bahan. Menimbang 5 biji jagung dan 5 biji kacang tanah (sebagai berat awal). Mencatat hasil sebagai kelompok II. Mengoven kedua biji tersebut pada suhu 170 oC selama 24 jam, hal ini sebagai kelompok I (sehari sebelum pelaksanaan pelaksanaan praktikum). Menentukan presentasi peningkatan bobot benih, yang disebabkan oleh tambahan air, terdapat perlakuan benih dan benih hidup dengan mengetahui berat awal, bobot setelah perendaman, % peningkatan. Laju Imbibisi Dua Tipe Benih
a. b. c. d.
Mengambil 5 benih kacang tanah dan 5 benih jagung Membelah benih menjadi dua bagian Menimbang dua kelompok benih tersebut secara terpisah Merendam kedua kelompok benih tersebut ke cawan petri yang telah diisi air destilasi e. Mengeringkan masing-masing benih dengan tisu setelah 15 menit sekali dan menimbang benih kembali. f. Mencatat semua hasil pengamatan dalam tabel g. Menghitung dengan rumus: Rumus Absorbansi (n) : Berat (n) – (n) – Berat Berat sebelum (n) Berat kering awal Keterangan : n : perendaman ke-n (15 menit, 30 menit, 45 menit, dan 60 menit).
8
9
3.3.3.
a. b. c. d.
Pengaruh Kadar Air Media Terhadap Imbibisi Air
Menyiapkan alat dan bahan. Menyiapkan larutan PEG. Menyiapkan benih kacang tanah dan jagung, masing-masing 10 benih. Menyiapkan 6 cawan petri untuk masing-masing kategori benih dengan perlakuan : (a). Jagung kontrol 1. Kacang tanah control (b). Jagung + PEG 2. Kacang tanah + PEG 3. Kacang tanah + vaselin + PEG 4. Kacang tanah + vaselin Memasukkan 100 ml larutan PEG percawan petri (sesuai perlakuan). Menutup permukaan atas cawan petri agar laju evaporasi ditekan serendah mungkin. Menyimpan semua cawan petri kedalam dark germinator pada suhu 25 o C selama 7 hari. Mengamati hasil perkecambahan dengan menghitung berapa banyak benih yang berkecambah.
e. f. g. h. 3.3.4.
Luas Persinggungan Antara Benih Dan Air Tanah
a. Menyiapkan box dan diisi diisi dengan pasir pasir hingga ¾ bagian bagian dan basahi dengan air destilasi hingga rata b. Menyiapkan styrofom kotak, melubangi dengan ukuran 6 mm, 3.5mm, 2mm dan 1mm c. Meletakkan styrofom tersebut diatas pasir dalam bos d. Meletakkan benih kacang tanah pada lubang styrofom e. Menutup styrofom pada box dengan tanah pada kedalaman 5 cm f. Melakukan pengamatan yang meliputi jumlah benih yangberkecambah setelah 7 hari setelah praktikum.
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN PEMBAHASAN 4.1
Hasil
Grafik 1. Imbibisi Pada Benih Jagung dan Kacang Tanah Hidup dan Mati
2.00 1.50
g1.00 0.50 0.00 Awal
Akhir
Bobot
Benih Mati Kacang Tanah Benih Hidup Kacang Tanah Benih Mati Jagung Benih Hidup Jagung Berdasarkan Grafik 1. berdasarkan selisih angka bobot akhir benih setelah proses perendaman dengan bobot awal benih diketahui secara berurutan dari yang paling tinggi hingga paling rendah benih mati kacang tanah mampu menyerap 0.267 gram air, kemudian benih hidup kacang tanah menyerap 0.195 gram air lalu benih mati jagung menyerap 0.118 gram air dan terendah adalah benih hidup jagung menyerap 0.08 gram air. Besaran berat air yang mampu diserap masingmasing benih tersebut menunjukkan kemampuan imbibisi benih, karena pada dasarnya imbibisi adalah penyerapan air (absorbsi) oleh benda-benda yang padat atau agak padat karena benda-benda tersebut mempunyai suatu zat penyusun dari bahan yang berupa koloid. Penyerapan yang dimaksudkan disini yaitu penyerapan air oleh biji kering (Rezky,2011) Grafik 1 menunjukkan bahwa benih kacang tanah baik mati maupun hidup memiliki kemampuan imbibisi yang lebih tinggi dibanding dengan benih jagung mati dan hidup. Hal tersebut disebabkan proses imbibisi juga memiliki kecepatan penyerapan air yang berbeda-beda untuk setiap biji tanaman (Rezky, 2011). Salah satu faktor yang mempengaruhi kecepatan imbibisi suatu benih adalah potensial air yang terdapat dalam benih itu sendiri. Benih kacang tanah memilki kandungan utama berupa protein. Fitter and Hay (1990) menyatakan sebab utama potensial
10
11
air biji yang rendah, adalah bahan simpanan yang terutama bersifat koloid, khususnya protein. Berat suatu biji yang kaya protein dapat melipat dua dalam 24 jam sebagai akibat air yang diambil. Sedangkan pada benih jagung yang lebih banyak mengandung pati, berat permulaan dapat meningkat sampai kira-kira 150% berat aslinya, setelah itu berat nya tetap (konstan) sampai permunculan radikula. Grafik 2. Persentase Peningkatan Bobot Benih
20%
n a18% h16% a b14% m12% a c e 10% 8% k r e 6% P 4% %2% 0%
Benih Mati Benih Mati Kacang Jagung Tanah
Benih Hidup Kacang Tanah
Benih Hidup Jagung
% peningkatan Berdasarkan Grafik 2 juga diketahui bahwa persentase peningkatan bobot pada benih kacang tanah mati dan hidup memiliki nilai yang lebih tinggi sebesar s ebesar 19% dan 15% selanjutnya benih mati jagung memiliki persentase sebesar 14% 14% dan terendah adalah benih hidup jagung sebesar 8%. Secara keseluruhan benih kacang tanah baik hidup maupun mati memiliki persentase peningkatan kadar air yang lebih besar dibanding dengan
benih jagung, peningkatan tersebut
menunjukkan bahwa benih kacang tanah mampu melakukan imbibisi lebih cepat dibanding dengan benih jagung. Hal ini dikarenakan benih kacang tanah memiliki kandungan protein sedangkan benih jagung lebih banyak mengandung pati. Protein dalam benih kacang tanah bersifat hidrofilik (mampu berikatan dengan air) sehingga mampu menyerap air lebih banyak karena adanya gugus hidroksil yang lebih banyak dibandingkan karbohidrat maupun lemak (Fitter and Hay, 1990). Grafik juga menunjukkan bahwa persentase peningkatan pada benih mati kedua varietas lebih tinggi dibanding benih hidup yang menunjukkan bahwa
12
proses imbibisi pada benih mati berjalan lebih baik. Hal ini dikarenakan benih mati telah terlebih dahulu dioven sehingga kadar air dalam benih berkurang. Kadar air yang berkurang menyebabkan potensial air menjadi lebih rendah dibandingkan benih hidup sehingga mampu menyerap air lebih banyak karena pada dasarnya imbibisi merupakan penyerapan air akibat potensial air yang rendah pada biji kering/kadar air dalam benih rendah (Campbell, 2002). Kadar air yang berkurang juga mengakibatkan volume sel menyusut sehingga jarak ruangan antar sel menjadi lebih besar sehingga semakin banyak air yang dapat masuk untuk mengisi ruangan tersebut, karena menurut Gardner (1991), imbibisi juga dapat dikatakan sebagai proses penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel. Selain itu proses pengovenan pada benih mati juga menyebabkan struktur penyusun kulit benih, yaitu testa yang berfungsi sebagai barrier pelindung embrio dari lingkungan eksternal dan mengendalikan penyerapan air menjadi rusak sehingga benih menjadi lebih lunak akan meningkatkan penyerapan air (El Siddig, 2001). Grafik 3. Laju Imbibisi Imbibisi Dua Tipe Benih 2.5
2
i s i b i 1.5 b m I u 1 j a L 0.5
0 0
15
30
45
60
Menit
Kacang Tanah
Jagung
Berdasarkan Grafik 3. diketahui laju imbibisi di ke-5 waktu pengamatan 15 menit, 30 menit, 45 menit dan 60 menit pada benih kacang tanah lebih tinggi dibanding laju imbibisi pada benih jagung. Namun laju imbibisi pada benih kacang tanah bersifat fluktuatif, bahkan mengalami penurunan yang cukup
13
signifikan di 15 menit perendaman pertama sedangkan laju imbibisi pada benih jagung stabil mengalami kenaikan disetiap 15 menit menit waktu perendaman. Grafik laju imbibisi benih kacang tanah menurun pada 15 menit pertama dan 15 menit ketiga (45 menit). Hal ini dipengaruhi oleh kadar air awal dalam benih, karena semakin rendah kadar air benih, jika direndam dalam air maka kekuatan menarik air (driving force) masuk ke dalam benih semakin besar. Sebaliknya apabila kadar air dalam benih tinggi, maka ketika perendaman, air dalam benih justru akan keluar (Shephard dan Naylor, 1996). Kadar air awal benih kacang tanah cukup tinggi sehingga membuat laju imbibisi menurun pada 15 menit pertama karena air justru keluar. Begitu pula pada menit ke 30, kadar air dalam benih kembali tinggi sehingga laju imbibisi turun di menit 45. Selain itu grafik laju imbibisi yang fluktuatif juga disebabkan sifat benih kacang tanah yang memiliki testa (lapisan pelindung embrio) yang sangat tipis. Ellery dan Chapman (2000) menyebutkan bahwa dalam fase hidrasi, testa sering menjadi faktor pembatas. Sehingga testa yang tipis tersebut menyebabkan kemampuan pengendalian penyerapan air berkurang sehingga air dapat dengan mudah keluar masuk benih. Sedangkan laju imbibisi pada benih jagung cenderung mengalami kenaikan yang stabil hingga menunjukkan grafik yang hampir konstan. Hal ini sesuai dengan pernyataan Fitter dan Hay (1990) yang menyatakan benih berpati, berat permulaan dapat meningkatsampai kira-kira 150% berat aslinya, setelah itu berat nya tetap (konstan) sampai permunculan radikula. Grafik 4. Presentase Perkecambahan Benih Dengan Tekanan Osmotik (Bars)
n a100% h a b 80% m a 60% c e k 40% r e P 20% % 0% 0
-20
Tekanan Osmotik (bars)
jagung
kacang tanah + Vaselin
kacang tanah - Vaselin
14
Berdasarkan Grafik 4. diketahui bahwa persentase perkecambahan pada benih dengan perlakuan vaselin maupun PEG (Polyethylene Glycol) sebesar 0% baik pada kacang tanah maupun pada jagung. Sedangkan pada perlakuan control, benih kacang tanah mampu berkecambah dengan persentase
sebesar 10%
sedangkan benih jagung sebesar 100%. Kedua tipe benih tidak mampu berkecambah pada perlakuan vaseline dan PEG karena tidak mampu melakukan imbibisi. Vaseline dan PEG yang digunakan berfungsi sebagai bahan conditioning dan invigorasi invigorasi benih. Penggunaan vaseline dan PEG mampu menahan air sehingga menjadi tidak tersedia bagi benih (Khalil, Mexal and Murray, 2001). Padahal air merupakan syarat esensial untuk perkecambahan. Perkecambahan tidak dapat terjadi jika benih tidak dapat menyerap air dari lingkungan (Ardian, 2008). Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar benih, baik tanah, udara maupun media tanam lainnya.yang disebut tahap imbibisi.
Kehadiran
air
di
dalam
sel
mengaktifkan
sejumlah
enzim
perkecambahan awal. Fitohormon asam absisat menurun kadarnya, sementara giberelin meningkat sehingga kulit benih mampu membelah dan radikula dapat muncul (Mudiana, 2007). Sedangkan pada perlakuan kontrol, persentase perkecambahan pada benih jagung (100%) lebih besar dibanding benih kacang tanah (10%). Hal tersebut disebabkan benih jagung memiliki cadangan makanan berupa karbohidrat atau pati lebih banyak, dibanding
benih kacang tanah.
Cadangan makanan tersebut akan dirombak sehingga menghasilkan ATP sehingga membantu proses perkecambahan. Proses perkecambahan benih bersamaan dengan proses imbibisi akan terjadi peningkatan laju respirasi yang akan mengaktifkan enzim-enzim yang terdapat di dalamnya sehingga proses perombakan cadangan makanan yang akan menghasilkan energi ATP dan unsur hara diikuti oleh senyawa protein untuk pembentukan sel-sel baru embrio (Sudjindro, 2007). Perkecambahan pada benih kacang berlangsung lebih lambat dapat disebabkan karena kacang tanah memiliki kemampuan menyerap air yang lebih tinggi. Untuk menghasilkan perkecambahan yang optimum sebagian besar benih membutuhkan media perkecambahan dalam kondisi kapasitas lapang. Tahap awal perkecambahan tetap dapat berlangsung menggunakan air yang tersedia dari
15
kondisi kelembaban udara yang tinggi, meskipun kondisi ini tidak cukup untuk mendukung terjadinya perkecambahan secara lengkap. Perkecambahan pada umumnya terhambat apabila terlalu banyak air, hal ini disebabkan karena keterbatasan oksigen yang tersedia (Direktorat Jenderal Pangan, 2005). Grafik 5. Luas Persinggungan Antara Benih Dan Air Tanah
20% 18%
n a16% h a14% b m12% a 10% c e k 8% r e 6% P %4% 2% 0% 1
2
3.5
6
Luas Persinggungan (mm)
Berdasarkan Grafik 5. diketahui bahwa persentase berkecambah tertinggi diperoleh pada luas persinggungan dengan diameter 2 mm sebesar 20%, selanjutnya diameter 1 mm dan 3.5 mm dengan persentase 10% dan terakhir diameter 6 mm dengan persentase 0%. Tingginya persentase perkecambahan pada diameter 2 mm menunjukkan bahwa benih mampu menyerap air secara maksimal di luas persinggungan 2 mm, pada diameter 3.5 mm dan 1 mm pun benih tetap mampu menyerap air dari bawah Styrofoam sedangkan pada diameter terbesar yaitu 6 mm, benih justru tidak mampu tumbuh. Jika mengacu pada hukum kapilaritas maka akan sesuai karena air akan lebih mudah naik ke atas karena gaya adhesi dan kohesi pada diameter yang paling kecil. Sehingga apabila dikaitkan dengan peristiwa imbibisi, air yang naik tersebut akan lebih mudah diserap oleh benih
sehingga
mampu
memulai
proses
perkecambahan.
Keberhasilan
perkecambahan biji, karena hal ini berhubungan dengan kemampuan biji melakukan imbibisi dan ketersediaan sumber energi kimiawi potensial bagi biji. Pada awal fase perkecambahan, biji membutuhkan air untuk mulai berkecambah, hal ini dicukupi dengan menyerap air secara imbibisi dari lingkungan sekitar biji. Setelah biji menyerap air maka kulit biji akan melunak dan terjadilah hidrasi
16
protoplasma, kemudian enzim-enzim mulai aktif, terutama enzim yang berfungsi mengubah lemak menjadi energi melalui proses respirasi (Sutopo, 2002).
BAB V. KESIMPULAN
Imbibisi merupakan penyerapan air (absorbsi) oleh biji kering. proses imbibisi juga memiliki kecepatan penyerapan air yang berbeda-beda untuk setiap biji tanaman
17
DAFTAR PUSTAKA Ardian. 2008. 2008. Effect Of Heating Treatment And Heating Time on The Germination of Coffe ( Coffe (Coffe Coffe arabica). arabica). Akta Agrosia 11: 25 – 25 – 33. 33. BPTH Kalimantan, 2000. Petunjuk Teknis Perlakuan Pendahuluan Benih Tanaman Hutan Sebelum Dikecambahk Dikecambahkan an atau Disemai. Disemai. Banjarbaru Harjadi, M. 2002. Pengantar 2002. Pengantar Agronomi Agronomi.. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Kimball, J. W. 1992. Biology. 1992. Biology. Fifth Edition. Edition. Addison-Wesley Publishing Company, New York. Sutopo L.1995.Teknologi L.1995.Teknologi Benih. Benih. Rajawali. Jakarta Direktorat Jenderal Bina Produksi Hortikultura Departemen Pertanian Republik Indonesia. 2005. Buku 2005. Buku Tahunan Tahunan Perbenihan Hortikultura Hortikultura.. Jakarta. Kartasapoetra, A.G. 2003. Teknologi Benih – Pengolahan Benih dan Tuntunan Praktikum. Praktikum. Rineka Cipta : Jakarta. Rudi, H dan Y. Nengsih. 2008. Penggunaan Benih Bermutu Untuk Meningkatkan Meningkatkan Produksi Menuju Ketahanan Pangan, Pangan, hlm 57- 67. Jurnal Imiah Universitas Batanghari Jambi. Vol. 8, No. 3. Jambi. J ambi. Sutopo, L. 1988. Teknologi Benih. Benih. CV Rajawali : Jakarta. Khalil, S.K., Mexal, J.G. and Murray, L.W. 2001. Germination of Soybean Seed Primed in Aerated Aerated Solution of Polyethylene Polyethylene Glycol Glycol 8000. 8000. Bio Sci. 1 (3) : 105 -107 Miao ZH, Fortune JA, Gallagher J. 2001. Anatomical structure and nutritive value of lupin seed coats. coats. Aust J Agric. Agric. Res 52:985-993 Sutopo, L. (2002). Teknologi Benih. Benih. Raja Grafindo Persada, Jakarta Michel, B.E. and M.R. Kaufmann. 1973. The Osmotic Potential of Polyethylene Glycol 6000. 6000. Plant Pysiol , 57: 914-916. Harahap RI, Siregar AM dan Bayu ES. 2013. Pertumbuhan Akar Pada Perkecambahan Beberapa Varietas Tomat dengan Pemberian Pemberian Polyetilene Glycol (PEG) secara In vitro. vitro. Jurnal Online Agroteknologi Vol 1 No 3. ISSN.No 2337-6597 Adyana. R. 2015. Deteksi Dini Vigor Kekuatan Tumbuh Benih Akibat Stres Kekeringan Pada Enam Varietas Padi (Oryza sativa L.)(skripsi). L.)(skripsi). Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh Azizah, S. N. 2010. 2010. Uji Toleransi Beberapa Varietas Kedelai (Glicine max (L.)Merril) Terhadap Kekeringan Secara In Vitro dengan Penambahan PEG (Polietilena Glikol) 6000 sebagai Simulasi Kekeringan Kekeringan (Skripsi) : Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negri. Malang. Khan, A.A. 1977. The Physiology and Biochemistry of Seed Development, Dormancy and Germination. Germination. Elseiver Biomedical Press. Amsterdam. New York. Oxford. Salomao. 2002. Teknologi Benih: Pengolahan Benih dan Tuntunan Praktikum. Praktikum. Rineka Cipta: Jakarta.
18
