LAPORAN
PRAKTIKUM
ILMU
DAN TEKNOLOGI BENIH
ACARA V. STRUKTUR DAN TIPE KECAMBAH
A.
Tujuan
Praktikum
Tujuan
dari praktikum ini adalah mahasiswa dapat mengetahui struktur kecambah dan dapat membedakan tipe-tipe
perkecambahan beberapa jenis tanaman serta dapat mengamati perubahan
dalamfase-fase perkecambahan benih.
B.
Pelaksanaan
Praktikum
|
1. Hari/tanggal
praktikum : |
Senin,
21 November 2017 pukul 12.30 –
14.00 WITA. |
|
2. Tempat
praktikum : |
Laboratorium
Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Gedung E, Lantai 3, Fakultas
Pertanian, Universitas Mataram. |
C.
Tinjauan
Pustaka
Permulaan kehidupan tumbuhan terjadi karena pertumbuhan radikal dan plumula
yang bermula dari
biji dan masih hidup dari persediaan makanan yang terdapat dalam biji seperti
endosperm maupun kotiledon dan inilah yang disebut dengan perkecambahan. Pada
monokotil, kotiledon penting dalam penyerapan makanan, sedangkan endosperm
berfungsi sebagain jaringan penyimpanan makanan. Pada dikotil, endosperma
dicerna sepenuhnya sebelum benih berkecambah dan kotiledonnya tetap sampai
bibit mampu berfotosintesis (Tjitrosoepomo, 1985).
Perkecambahan biji dapat dibedakan menjadi 2, yaitu
perkecambahan epigeal dan hipogeal. Perkecambahan epigeal terjadi jika adanya pemanjangan ruas batang di bawah daun lembaga (hipokotil) sehingga mengakibatkan daun lembaga
dan kotiledon terangkat ke atas permukaan tanah. Perkecambahan hipogeal terjadi jika adanya pemanjangan ruas batang teratas (epikotil)
sehingga daun lembaga ikut tertarik ke atas tanah, tetapi kotiledon tetap di
bawah tanah (Pratiwi 2006).
Metabolisme perkecambahan dipaparkan oleh Sutopo (2002)
melalui 5 tahap. Tahap pertama sampai kelima secara berturut-turut, dimulai dengan proses penyerapan air
oleh benih, melunaknya kulit benih dan hidrasi protoplasma, kemudian
dilanjutkan oleh kegiatan enzim dan selserta naiknya tingkat respirasi pada
benih. Kemudia terjadi
penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak, dan protein menjadi
bentuk-bentuk yang terlarut dan di translokasikan ke titik tumbuh. Asimilasi dari bahan-bahan yang telah
diuraikan tadi di daerah meristematik untuk menghasilkan energi bagi kegiatan pembentukan komponen
dan pertumbuhan sel-sel baru. Pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan,
pembesaran, dan pembagian sel-sel pada titik-titik tumbuh.
Faktor dalam (internal) yang mempengaruhi perkecamabahan yang dinyatakan
oleh Pratiwi (2006) adalah
gen yang
diturunkan pada keturunannya dan berfungsi untuk mengontrol reaksi kimia
didalam sel, persediaan
makanan dalam biji berfungsi untuk mendukung embrio maupun tanaman yang masih muda sebelum
tanaman sehingga mampu memproduksi zat makanan
sendiri, hormon memberikan kemampuan dinding sel
untuk mengembang sehingga sifatnya menjadi elastis untuk mempermudah imbibisi. Ashari (1995)
juga mengatakan bahwa semakin besar dan semakin keras bijinya maka air akan sulit
untuk masuk ke dalam biji sehingga imbibisi teerhambat. Dormansi adalah suatu keadaan
pertumbuhan yang tertunda atau keadaan istirahat, setiap benih tanaman memiliki masa
dormansi yang berbeda-beda yang dimana ini dinyatakan oleh Gardner (1991).
Sedangkan faktor luar (eksternal) yang mempengaruhi perkecambahan,
antara lain yaitu air yang berfungsi sebagai pelunak kulit bji,
melarutkan cadangan makanan, sarana transportasi serta bersama hormon mengatur
elurgansi (pemanjangan) dan pengembangan sel. Benih dapat berkecambah pada
temperatur optimum yaitu 20,5°C sampai 35°C. Oksigen berfungsi untuk meningkatkan proses respirasi yang dimana
jika berjumlah sedikit akan menghambat perkecambahan benih. Benih yang
dikecambahkan pada keadaan yang sangat kurang cahaya atau gelap akan
menghasilkan kecambah yang mengalami etiolasi (Sutopo. 2002).
Penyerapan air oleh benih yang terjadi dijelaskan oleh
Sutopo (2002) yaitu pada
tahap pertama yang terjadi sampai jaringan mempunyai kandungan
air 40-60% dan akan terus meningkat pada awal munculnya radikula sampai jaringan penyimpanan dan kecambah
yang sedang tumbuh mempunyai kandungan air 70-90%. Kira-kira 80% dari protein
yang biasanya terbentuklah
kristal yang kemudian disimpan dalam jaringan yang disebut
badan protein yang kemudian sisanya
20% terbagi dalam nukleus, mitokondria, protoplastid, mikrosom, dan dalam sitosol.
D.
Bahan
dan Alat Praktikum
1. Bahan
Praktikum
Bahan-bahan yang
digunakan pada praktikum ini adalah sebagai berikut.
a. Air
b. Benih
jagung (Zea mays)
c. Pasir
2. Alat
Praktikum
Alat yang digunakan
pada praktikum ini adalah sebagai berikut.
a. Bak Kecambah (bak plastik)
b. Cawan petri
E.
Cara
Kerja
Adapun langkah
kerja pada praktikum ini adalah sebagai berikut.
1. Diisi bak persemaian dengan pasir sampai ¾ tinggi bak,
kemudian disiram air sampai lembab.
2. Ditanam benih jagung dan sebanyak 25 butir pada masing-masing
bak plastik.
3. Dibuat lubang tanam sedalam 1 cm.
4. Dirawat dan diamati setiap hari setelah tanam.
5. Dihitung setiap hari tanaman yang berkecambah.
6. Dicabut masing-masing 3 benih setiap harinya yang
berkecambah kemudian diukur panjang radikula, panjang plumula dan jumlah benih
berkecambah dan dicatat hasilnya.
F.
Hasil
Pengamatan
Tabel
1. Hasil pengamatan struktur tipe kecambah jagung
|
HP |
a (cm) |
b (cm) |
c (benih) |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
2,13 |
0,36 |
10 |
|
3 |
3,17 |
2,77 |
13 |
|
4 |
7,9 |
8,9 |
13 |
|
5 |
6,76 |
9,1 |
13 |
|
6 |
13,4 |
15,2 |
13 |
|
7 |
3,3 |
25 |
16 |
|
Total |
36,66 |
61,33 |
78 |
|
Rata-rata |
5,24 |
8,76 |
11,14 |
Ket:
HP : Hari Pengamatan
a : panjang radikula
b : panjang plumula
c : jumlah benih yang berkecambah
Grafik 1. Kecambah Benih Jagung
G.
Pembahasan
Dari kegiatan praktikum ini bertujuan untuk mengetahui
struktur kecambah dan dapat membedakan tipe perkecambahan beberapa jenis
tanaman serta dapat mengamati perubahan dalam fase-fase perkecambahan benih.
Dari hasil pengamatan diatas diperoleh panjang akar, panjang radikula, dan
jumlah benih yang berkecambah pada tanaman jagung menunjukkan hasil yang
berbeda-beda. Untuk hari pengamatan pertama jagung didapatkan hasil panjang
radikula dan panjang plumula, serta jumlah benih yang berkecambah adalah 0
benih. Untuk hari pengamatan kedua didapatkan hasil panjang radikula kecambah
jagung yaitu 2,13 cm, panjang plumula 0,36 cm dan jumlah benih yang berkecambah
adalah 10 benih. Untuk hari pengamatan ketiga jagung didapatkan hasil panjang
radikula yaitu 3,17 cm dan panjang plumula yaitu 2,77 cm, serta jumlah benih
yang berkecambah adalah 0 cm. Untuk hari pengamatan keempaat jagung didapatkan
hasil panjang radikula yaitu 3,7,9 cm dan panjang plumula yaitu 8,9 cm, serta
jumlah benih yang berkecambah adalah 0 cm. Untuk hari pengamatan kelima
didapatkan hasil panjang radikula kecambah jagung yaitu 2,13 cm, panjang
plumula 0,36 cm dan jumlah benih yang berkecambah adalah 10 benih.
Struktur biji pada jagung terdiri dari selaput biji,
endosperm, skutelum, lapisan aleuron, koleoptil, plumula, akar seminal, radikula,
koleoriza, embryonic axis atau
pangkal embrio, dan embrio. Tipe kecambah pada tanaman jagung yaitu hipogeal
yang dimana hipogeal adalah kecambah yang kotiledonnya atau endospremanya tetap
didalam tanah sewaktu proses perkecambahan. Seperti yang kita ketahui umumnya
jagung mempunyai pola pertumbuhan yang sama, namun interval waktu antartahap
pertumbuhan dan jumlah daun yang berkembang dapat berbeda. Pada setiap hari
pengamatan, terjadi perbedaan pertumbuhan setiap kecambah dikarenakan pengaruh
fitohormon, terutama hormon auksin yang sangat peka terhadap cahaya matahari.
Bila terkena cahaya matahari, hormon ini akan terurai dan rusak. Pada keadaan
yang gelap, hormon auksin ini tidak terurai sehingga akan terus memacu pemanjangan
batang dan sebaliknya pada keadaan terang akan memacu hormon auksin untuk terus
memanjangkan bagian-bagian dari kecambah seperti plumula dan radikula.
Faktor penentu pertumbuhan dapat dikategorikan ke dalam
faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal yaitu berupa gen atau pembawa
sifat yang mempengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup dimana pada tanaman
mempengaruhi bentuk tubuh, warna bunga, dan rasa buah. Hormon merupakan zat
yang berperan dalam mengendalikan berbagai fungsi di dalam tubuh misalnya
seperti auksin yang berperan untuk memacu proses pemanjangan, pembelahan, dan
diferensiasi sel dan giberlin yang berperan untuk pembentukan biji serta
perkembangan dan perkecambahan embrio. Faktor eksternal yang mempengaruhi
pertumbuahn yaitu nutrisi yang merupakan bahan baku dan sumber energi dalam
proses metabolisme tubuh. Cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan dan
perkembangan makhluk hidup, serta untuk melakukan fotosintesis. Air dan
kelembaban merupakan faktor penting untuk pertumbuhan dan perkembangan. Suhu
berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tanah
berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman kemudian akan berkembang
dengan optimal bila kondisi tanah tempat hidupnya sesuai dengan kebutuhan
nutrisi dan unsur hara.
Kita mengukur tanaman jagung untuk mengetahui pertumbuhan
tanaman jagung sehingga kita dapat membuktikan teori pertumbuhan jagung dapat
dikelompokkan ke dalam tiga tahap yaitu fase perkecambahan saat proses imbibisi
air yang ditandai dengan pembengkakan biji sampai dengan sebelum munculnya daun
pertama, fase pertumbuhan vegetatif yaitu fase mulai munculnya daun pertama
yang terbuka sempurna sampai tasseling
dan sebelum keluarnya bunga betina (silking), fase ini diidentifiksi dengan
jumlah daun yang terbentuk dan fase reproduktif yaitu fase pertumbuhan setelah
silking sampai masak fisiologis.
Perkecambahan benih jagung terjadi ketika radikula muncul
dari kulit biji. Benih jagung akan berkecambah jika kadar air benih pada saat
di dalam tanah meningkat >30% (McWilliams et al. 1999). Proses perkecambahan
benih jagung, mula-mula benih menyerap air melalui proses imbibisi dan benih
kemudian membengkak diikuti oleh kenaikan aktivitas enzim dan respirasi yang
tinggi. Perubahan awal yang terjadi sebagian besar adalah katabolisme pati,
lemak, dan protein yang tersimpan dihidrolisis menjadi zat-zat yang mobil,
gula, asam-asam lemak, dan asam amino yang dapat diangkut ke bagian embrio yang
tumbuh aktif.
Pada awal perkecambahan, koleoriza memanjang menembus pericarp,
kemudian radikel menembus koleoriza. Setelah radikelmuncul, kemudian empat akar
seminal lateral juga muncul. Pada waktu yang sama atau sesaat kemudian plumule
tertutupi oleh koleoptil. Koleoptil terdorong ke atas oleh pemanjangan
mesokotil, yang mendorong koleoptil ke permukaan tanah. Mesokotil berperan
penting dalam pemunculan kecambah ke atas tanah. Ketika ujung koleoptil muncul
ke luar permukaan tanah, pemanjangan mesokotil terhenti dan plumul muncul dari
koleoptil dan menembus permukaan tanah.
Kurva sigmoid adalah kurva yang menunjukkan pertumbuhan
cepat pada fase vegetatif sampai titik tertentu akibat pertambahan sel tanaman
kemudian melambat dan akhirnya menurun pada fase senesen. Kurva menunjukkan
ukuran kumulatif sebagai fungsi dari waktu. Tiga fase utama yang biasanya mudah
kita kenali yaitu fase logaritmik, fase linier dan fase penuaan. Pada fase
logaritmik ini berarti bahwa laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tapi
kemudian meningkat terus. Pada hasil pengamatan fase ini terjadi dari hari
pertama pengamatan sampai pada hari ketiga dari 0 cm sampai 3,17 cm pada panjang
radikula, dari 0 sampai 2,77 cm pada panjang plumula, dan benih yang
berkecambah 13. Semakin besar organisme, semakin cepat ia tumbuh. Kemudian
pertumbuhan dengan meningkat tajam pada hari keempat sampai keenam yaitu
panjang radikula dan plumula meningkat berturut-turut hingga mencapai 13,4 cm
dan 15,2 cm, sedangkan jumlah benih yang berkecambah adalah tetap 13. Pada fase
linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan
oleh laju pertumbuhan yang menurun, saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan
mulai menua. Pada pengamatan fase ini telah terlihat pada hari pengamatan
ketujuh yaitu panjang radikula dan plumula berturut-turut mencapai 3,3 dan 25, sedangkan
jumlah benih yang berkecambah bertambah menjadi 16 benih. Data hasil pengamatan
tersebut kemudian tergambar dalam sebuah grafik, kurva yang dihasilkan sedikit
menyerupai huruf S.
H.
Kesimpulan
Hal yang dapat
disimpulkan dari hasil pengamatan diatas yaitu sebagai berikut.
1. Struktur biji pada jagung terdiri dari selaput biji,
endosperm, skutelum, lapisan aleuron, koleoptil, plumula, akar seminal,
radikula, koleoriza, embryonic axis
atau pangkal embrio, dan embrio.
2. Tipe kecambah pada tanaman jagung yaitu hipogeal yang
dimana hipogeal adalah kecambah yang kotiledonnya atau endospremanya tetap
didalam tanah sewaktu proses perkecambahan.
3. Faktor penentu pertumbuhan dapat dikategorikan ke dalam
faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal yaitu berupa gen dan hormon.
Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuahn yaitu nutrisi, cahaya, air dan
kelembaban, suhu, dan tanah.
DAFTAR
PUSTAKA
Ashari,
Sumaru.1995. Hortikultura Aspek Budidaya. UI Press ; Jakarta
Gardner, F.P.
1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia. Jakarta.
Pratiwi, D. A., Bambang S., Sri Maryati, Srikini,
Suharno. 2007. Biologi. Jakarta: Erlangga.
Sutopo, Lita.
2002. Teknologi Benih. Malang. Fakultas Pertanian UNBRAW.
Sutopo, Lita.
2002. Teknologi benih. Rajawali Press. Jakarta.
Tjitrosoepomo,
Gembong. 1985.
Morfologi Tumbuhan. UGM Press. Yogyakarta.
LAMPIRAN
EmoticonEmoticon