Cafe Inspiratif: STRATIFIKASI DAN SCARIFIKASI BENIH

LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNOLOGI DAN PRODUKSI BENIH

ACARA III

STRATIFIKASI DAN SCARIFIKASI BENIH

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Benih dikatakan dorman apabila benih tersebut sebenarnya hidup tetapi tidak berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan yang secara umum dianggap telah memenuhi persyaratan bagi suatu perkecambahan. Dormansi benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda perkecambahannya, hingga waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses tersebut. Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embryo. Pada kenyataannya, pada organ yang secara visual disebut dorman, sesungguhnya masih berlangsung perubahan-perubahan biokimia dan struktur mikroskopiknya. Pertumbuhan yang terhenti pada organ-organ yang tidak memiliki jaringan meristem tidak disebut dalam keadaan dorman, karena organ-organ tersebut memang tidak lagi memiliki potensi untuk tumbuh. Jadi suatu organ dikatakan dalam keadaan dorman jika organ tersebut terhenti pertumbuhannya padahal organ tersebut mempunyai potensi untuk tumbuh. Organ yang dalam keadaan dorman, pertumbuhannya hanya terhenti seacara sementara. Jadi organ ini akan tumbuh kembali setelah masa dormannya habis.

Biji-biji yang sudah masak umumnya melalui masa istirahat sebelum ia dapat tumbuh atau berkecambah. Untuk tiap-tiap varietas mempunyai masa istirahat yang berbeda-beda, bahkan ada yang tidak mengalami masa tersebut. . Dormansi biji juga merupakan problem bagi pemulia dimana membutuhkan pengurangan interval waktu antara pertanaman dan alanisis biji. Namun disisi lain dormansi dapat dipandang sebagai salah satu keuntungan biologis dari benih dalam mengadaptasikan siklus pertumbuhan tanaman terhadap keadaan lingkungannya, baik musim maupun variasi – variasi yang kebetulan terjadi. Sehingga secara tidak langsung benih dapat menghindarkan dirinya dari kemusnahan alam.

B. Tujuan

1. Menunjukan kekerasan biji-biji legumes yang ada pada daerah tropika dan bagaimana cara stratifikasi dijalankan

2. Mempercepat perkecambahan biji dengsn metode skarifikasi benih

II. TINJAUAN PUSTAKA

Biji dapat memiliki fungsi ganda, sebagai bahan konsumsi dan sebagai bahan tanaman. Secara fungsional dalam memenuhi kepentingan budidaya. Tanaman biji itu tidak sama dengan benih.Biji tumbuhan kalau dipelihara dan ditangani untuk tujuan budidaya, maka biji berfungsi sebagai benih dalam batasan. Dalam batasan struktural, benih sama dengan buah tetapi dalam batasan fungsional tidak sama dengan biji (Sadjad, 1994).

Perkecambahan merupakan suatu proses dimana radikula (akar embrionik) memanjang ke luar menembus kulit biji. Di balik gejala morfologi dengan pemunculan radikula tersebut, terjadi proses fisiologi-biokemis yang kompleks, dikenal sebagai proses perkecmbahan fisiologis (Suyitno, 2010). Perkecambahan benih merupakan salah satu kriteria yang berkaitan dengan kualitas benih. Perkecambahan benih juga merupakan salah satu tanda dari benih yang telah mengalami proses penuaan. Pengertian dari berkecambah itu sendiri adalah jika dari benih tersebut telah muncul plumula dan radikula di embrio. Plumula dan radikula yang tumbuh diharapkan dapat menghasilkan kecambah yang normal, jika faktor lingkungan mendukung. (Kuswanto, 1997). Ahli fisiologi benih biasanya menetapkan perkecambahan sebagai kejadian yang dimulai dengan imbibisi dan diakhiri ketika radikula ( akar, lembaga pada beberapa biji, kotiledon/hipokotil ) memanjang atau muncul melewati kulit biji (Bewley dan Black, 1985, Mayer 1982 )..

Vigor benih merupakan kemampuan benih untuk tumbuh normal pada keadaan lingkungan yang sub optimal. (Sutopo, 1998). Vigor dipisahkan antara vigor genetik dan vigor fisiologi. Vigor genetik adalah vigor benih dari galur genetik yang berbeda-beda sedang vigor fisiologi adalah vigor yang dapat dibedakan dalam galur genetik yang sama. Vigor fisiologi dapat dilihat antara lain dari indikasi tumbuh akar dari plumula atau koleptilnya, ketahanan terhadap serangan penyakit dan warna kotiledon dalam efeknya terhadap Tetrazolium Test. (Kartasapoetra,2003)

Benih dorman adalah benih yang mengalami istirahat total, benih tidak menunjukkan gejala atau fenomena tumbuh walaupun dalam keadaan media tumbuh optimum (Sadjad 1994). Timbulnya dormansi pada benih padi disebabkan oleh adanya hambatan benih untuk berkecambah, baik hambatan mekanis maupun fisiologis (Saenong et al., 1989). Dormansi pada benih padi menguntungkan produsen benih karena dapat menekan laju deteriorasi pada masa prapanen maupun pascapanen (pengeringan, prosesing dan penyimpanan) (Nugraha & Soejadi 1991).

III. METODE PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu cawan petri, polibag, dan amplas. Bahan-bahan yang digunakan yaitu benih albasia, pasir, air panas, dan benih melinjo.

B. Prosedur Kerja

1. Stratifikasi

a. Alat dan bahan yang akan digunakan disiapkan

b. Dilakukan stratifikasi dengan air panas selama 10 menit kemudian dicuci pada air yang mengalir

c. 10 biji dari perlakuan untuk dikecambahkan pada media polibag dan 10 biji tanpa perlakuan sebagai control

d. Penyiraman dilakukan setiap hari pada semua cawan petri

e. Setiap 2 hari sekali dicatat benih yang berkecambah

f. Persentase benih yang berkecambah dicatat

2. Skarifikasi

a. Dipersiapkan bahan dan alat yang akan digunakan

b. Dua buah benih melinjo dibersihkan kemudian diambil satu buah melinjo dan dikikir atau digosok dengan amplas pada bagian samping, atas, bawah dan yang tidak dikikir sebagai control

c. Benih melinjo yang telah dikikir dan tidak dikikir tersebut kemudian ditanam dalam polibag dan diamati pertumbuhannya

d. Persentase benih yang berkecambah dicatat

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

1. Stratifikasi

Stratifikasi benih control (albasia)

% perkecambahan = 100%

= 100%

= 20%

Skarifikasi benih perlakuan (albasia)

% perkecambahan = 100%

= 100%

= 70%

2. Skarifikasi Benih Melinjo

Kesimpulan :

Pada uji stratifikasi benih albasia dengan perlakuan (direndam) dan control (tidak direndam) diperoleh hasil benih dengan perlakuan memiliki persentase perkecambahan lebih tinggi (70%) disbanding benih control (20%)

Pada uji skarifikasi benih melinjo persentase perkecambahan 0% hal ini karena baik benih yang diberi perlakuan (amplas) tau control keduanya belum tumbuh.

B. Pembahasan

Menurut Baskin dan Baskin (2005), klasifikasi dormansi dapat dikelompokkan menjadi 5 kelas, yaitu dormansi fisologi, morfologi, morfofisiologi, fisik, dan kombinasi (fisik-fisiologi). Dormansi embrio sama dengan dormansi fisiologi pada Schmidt (2000) seperti yang terjadi pada benih pinus, kemenyan , dan kepuh (Sudrajat et al., 2010). Benih tersebut mempunyai sifat after ripening (pemasakan lanjutan) sehingga perlu pemeraman selama beberapa hari atau minggu seperti pada benih kemenyan yang mengalami peningkatan perkecambahan selama penyimpanan 4-6 minggu. Dormansi morfologi disebabkan oleh kondisi embrio yang kecil dan tidak berkembang normal sebelum radikel muncul. Umumnya, embrio benih masak secara fisiologis mulai tumbuh dalam periode beberapa hari hingga 1-2 minggu, dan benih berkecambah setelah 1 hingga 4 minggu setelah tabur. Benih dengan dormansi morfofisiologis mempunyai embrio yang tidak berkembang normal yang secara fisiologis mengalami dormansi. Perkecambahan tidak terjadi hingga dormansi fisilogis hilang dan embrio berkembang normal. Dormansi fisik mempunyai pengertian yang sama dengan istilah pada Schmidt (2000), begitu pula dengan dormansi kombinasi (fisik-fisiologis) yang merupakan gabungan dormansi fisik (kulit benih yang kedap air) dan fisiologis (embrio yang belum berkembang sempurna).

Dormansi pada beberapa jenis tanaman benih, disebabkan oleh (Justice dan Louis, 1990) :

1. Struktur benih, misalnya kulit benih, braktea, gulma, perikarp dan membran yang mempersulit keluar masuknya air dan udara.

2. Kelainan fisiologis pada embrio.

3. Penghambat (inhibitor) perkecambahan/penghalang lainnya.

4. Gabungan dari faktor-faktor diatas

Penyebab dormansi antara lain embrio yang tidak sempurna, embrio belum masak, kulit benih tebal, kulit benih impermeabel, dan terdapat senyawa-senyawa yang menghambat perkecambahan (Copeland & Mc.Donald 2001). Hambatan perkecambahan dapat disebabkan oleh kulit benih dan bahan kimia. Bahan kimia dapat menciptakan suatu tekanan osmotik yang tidak menguntungkan pada proses pertumbuhan, ada juga yang membentuk senyawa-senyawa penghambat pertumbuhan, membatasi pertumbuhan. Dormansi dapat disebabkan oleh berbagai faktor antara lain impermeabilitas kulit biji baik terhadap air/gas ataupun karena resistensi kulit biji terhadap pengaruh mekanis, embrio yang rudimenter, after ripening, dormansi sekunder dan bahan-bahan penghambat perkecambahan. Tetapi dengan perlakuan khusus, maka benih yang dorman dapat dirangsang untuk berkecambah, misalnya perlakuan stratifikasi, direndam dalam larutan asam sulfat atau asam nitrat, direndam dalam air panas dan lain-lain (Sutopo, 1998).

Cara-cara untuk memecahkan dormansi benih adalah (Sutopo, 1998) :

1. Perlakuan mekanis

Dipergunakan untuk memecahkan dormansi benih yang disebabkan oleh impermeabilitas kulit biji baik terhadap air/gas, resistensi mekanis kulit perkecambahan yang terdapat pada kulit biji

a. Skarifikasi; mencakup cara-cara seperti mengikir /menggosok kulit biji dengan ampelas, melubangi kulit biji dengan pisau, perlakuan impaction untuk benih-benih yang memiliki gabus. Dimana semuanya bertujuan untuk melemahkan kulit biji yang keras sehingga lebih permeable terhadap air/gas.

b. Tekanan benih dari sweet clover (Melilotus alba) dan alfalfa (Medicago sativa) setelah diberi perlakuan dengan tekanan hidraulik 2000 atm pada 18⁰C selama 5-20 menit ternyata perkecambahannya meningkat sebesar 50-200%.

2. Perlakuan kimia

Tujuannya adalah agar kulit biji lebih mudah dimasuki oleh air pada waktu proses imbibisi.

3. Perlakuan perendaman dengan air

Tujuannya adalah untuk memudahkan penyerapan air oleh benih. Prosedur yang umum digunakan adalah air dipanaskan sampai 180⁰ – 200⁰F, benih dimasukkan ke dalam air panas tersebut dan biarkan sampai menjadi dingin selama beberapa waktu setelah itu baru diangkat keluar, untuk dikecambahkan.

4. Perlakuan pembaerian temperature tertentu

Cara yang sering dipakai dengan memberikan temperature rendah pada keadaan lembab disebut stratifikasi. Selama stratifikasi terjadi sejumlah perubahan dalam benih yang berakibat menghilangnya bahn-bahan penghambat pertumbuhan / terjadi pembentukan bahan-bahan yang merangsang pertumbuhan benih. Perlakuan temperature rendah /chilling sering dipergunakan untuk menghilangkan dormansi benih yang disebabkan oleh after ripening.

5. Perlakuan dengan cahaya

Cahaya tidak hanya mempengaruhi persentase perkecambahan benih, tetapi juga laju perkecambahan. Pengaruh cahaya pada benih bukan saja dalam jumlah cahaya yang diterima tetapi juga intensitas cahaya dan panjang hari.

Keuntungan proses skarifikasi adalah memberikan kondisibenih yang impermeable menjadi permeable melalui penusukan, pembakaran, pemecahan, pengikiran, dan penggoresan dengan bantuan pisau, jarum, pemotong kuku, kertas, amplas, dan alat lainnya. Kulit benih yang permeable memungkinkan air dan gas dapat masuk kedalam benih sehingga proses imbibisi dapat terjadi. Keuntungan lainnya yaitu benih yang diskarifikasi akan menghasilkan proses imbibisi yang semakin baik dimana air dan gas akan lebih cepat masuk kedalam benih karena kulit benih yang permeable. Air yang masuk kedalam benih menyebabkan proses metabolism dalam benih berjalan lebih cepat akibatnya perkecambahan yang dihasilkan akan semakin baik (Juhanda, dkk, 2013). Kerugian skarifikasi yaitu terutama pada skarifikasi manual yang efektif pada seluruh permukaan kulit biji, tetapi daerah micropylar dimana terdapat radicle, harus dihindari. Kerusakan pada daerah ini dapat merusak benih, sedangkan kerusakan pada kotiledon tidak akan mempengaruhi perkecambahan (Schmidt, 2002).

Keuntungan perlakuan dengan air panas yaitu dapat melunakkan kulit benih sehingga air, udara mudah masuk. Keuntungan tambahan dengan perlakuan air panas ialah mematikan hama dan penyakit yang seed borne. Adapun kerugian stratifikasi dengan air panas yaitu pada suhu tinggi dapat merusak benih dengan kulit tipis, jadi kepekaan terhadap suhu berfariasi tiap jenis. Umumnya benih kering yang masak atau kulit bijinya relatif tebal toleran terhadap perendaman sesaat dalam air mendidih (Schmidt, 2002).

Pada praktikum kali ini menggunakan stratifikasi dengan perendaman air panas. Benih albasia sebanyak 10 benih direndam pada air panas selama 10 menit, sementara 10 benih lainnya tidak direndam sebagai control. Setelah direndam benih kemudian dicuci pada air mengalir untuk kemudian ditanam pada polibag. Benih yang tidak mendapat perlakuan juga ditanam pada polibag yang berbeda. Untuk mengetahui pengaruh benih yang diberi perlakuan dan yang tidak diberi perlakuan, maka diamati perkecambahan benih setiap 2 kali sehari. Sementara untuk metode skarifikasi benih menggunakan benih melinjo sebanyak 2 buah. Salah satu benih melinjo kemudian dikikir atau digosok dengan menggunakan amplas pada bagian atas, bawah dan samping sampai benih berwarna kecokelatan dan agak lunak. Sedangkan benih yang satunya tidak dikikir atau diamplas sebagai control. Kemudian kedua benih ditanam pada polibag berisi tanah. Pengamatan dilakukan setiap dua hari sekali terhadap persentase perkecambahan benih. Pada perlakuan stratifikasi dengan air panas lebih mudah dilakukan hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh Raharjo (2002) bahwa Metode stratifikasi dapat dikatakan metode yang paling praktis karena hanya merendam benih dengan air bersuhu tinggi pada waktu tertentu. Sementara untuk perlakuan dengan cara skarifikasi pada praktikum kali ini dengan diamplas,menurut Juhanda dkk (2013) skarifikasi juga dapat dilakukan dengan cara lain selain diamplas yaitu melalui penusukan; pembakaran, pemecahan, pengikiran, dan penggoresan dengan bantuan pisau, jarum, pemotong kuku, kertas , dan alat lainnya.

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, didapatkan hasil pada perlakuan stratifikasi dengan perendaman air panas yaitu besar persentase perkecambahan untuk benih control sebanyak 20% sedangkan untuk benih albasia yang mengalami perlakuan sebesar 70%. Persentase perkecambahan benih dengan perlakuan stratifikasi terbukti lebih tinggi dibandingkan dengan benih yang tidak diberi perlakuan erendaman air panas. Hal ini karena stratifikasi dengan air panas dapat mempercepat perkecambahan benih, sesuai dengan pendapat Raharjo (2002) bahwa perendaman menggunakan air bersuhu tinggi teruji efektif menghilangkan bahan-bahan penghambat perkecambahan dan memicu pembentukan hormon pertumbuhan sehingga biji dapat berkecambah (Raharjo, 2002). Sedangkan hasil praktikum perlakuan skarifikasi benih dengan mengikir benih menggunakan amplas, persentase perkecambahannya 0%. Hal ini karena baik benih yang diberi perlakuan maupun yang tidak diberi erlakuan keduanya belum tumbuh sehingga belum dapat diketahui perlakuan mana yang lebih efektif. Perlakuan skarifikasi benih seharusnya memberikan persentase perkecambahan yang lebih tinggi hal ini karena menurut Schmidt, L. (2002) bahwa Skarifikasi merupakan salah satu upaya pretreatment atau perlakuan awal pada benih yang ditujukan untuk mematahkan dormansi dan mempercepat terjadinya perkecambahan benih yang seragam. Berikut ini gambar dari penanaman, pengamatan ke-1 sampai pengamatan ke-4 skarifikasi dan stratifikasi:

Gambar 4. Pengamatan Stratifikasi dan skarifikasi

Penanaman