DORMANSI

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Ada kalanya lingkungan tidak berpihak pada tumbuhan. Misalnya pada daerah iklim sedang, ada musim dingin yang tidak memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh. Di daerah tropik sekalipun ada saat dimana tumbuhan tidak dapat tumbuh secara optimal, misalnya kondisi lingkungan yang kering berkepanjangan. Untuk itu tumbuhan melakukan dorman. Dormansi dapat didefinisikan sebagai suatu pertumbuhan dan metabolisme yang terpendam, dapat disebabkan oleh kondisi lingkungan yang tidak baik atau oleh faktor dari dalam tumbuhan itu sendiri. Penyebab terjadinya dormansi bermacam-macam yaitu secara spontan, faktor lingkungan mupun hormon pertumbuhan. Dari segi faktor lingkungan yaitu fotoperiodisme merupakan salah satu faktor penting yang merangsang dorman. Hari pendek (short day) merangsang banyak tumbuhan kayu untuk dorman. Dalam respon perbungaan, daun harus diinduksi untuk menghasilkan penghambat (inhibitor) yang diangkut ke tunas-tunas dan menghambat pertumbuhan. Penghambatan ini dapat dihilangkan dengan induksi hari panjang (long day) atau dengan memberikan asam giberelat. Dari segi hormon, ABA tau yang dikenal sebagai asam absitat merupakan zat yang dapat menghambat perkecambahan; menghambat sintesis enzim pada biji yang diinduksi oleh giberelin; menghambat perbungaan; pengguguran tunas dan buah; penuaan daun dan memelihara dormansi.

Dormansi terjadi dalam berbagai bentuk. Dormansi kuncup yaitu suatu meristem kuncup yang tetap berpotensi tumbuh, tetapi tidak melakukan pertumbuhan atau pertumbuhan lambat. Dormansi kuncup didahului oleh perubahan pola pertumbuhan daun. Daun yang seharusnya tumbuh membesar akan mereduksi menjadi semacam sisik. Sisik-sisik yang terbentuk akan membungkus kuncup ujung selama periode dorman dan akan dilepaskan bila kuncup memulai pertumbuhannya kembali. Selain pada kuncup, dormansi juga dijumpai pada berbagai organ, misalnya umbi, rhizoma dan biji.

Dormansi merupakan suatu mekanisme untuk mempertahankan diri terhadap suhu yang sangat rendah (membeku) pada musim dingin, atau kekeringan di musim panas yang merupakan bagian penting dalam perjalanan hidup tumbuhan tersebut. Dormansi harus berjalan pada saat yang tepat, dan membebaskan diri atau mendobraknya apabila kondisi sudah memungkinkan untuk memulai pertumbuhan.

Dormansi bukan hanya pentidakaktifan metabolisme, tetapi sering melibatkan proses pengembangan organ-organ atau bahan-bahan khusus. Banyak peristiwa kompleks yang berkaitan dengan dormansi, seperti penuaan dan perontokan daun pada pohon-pohon. Dormansi jelas merupakan peristiwa perkembangan terprogram yang memerlukan metabolisme khusus untuk menghentikan aktivitas metabolik. Proses dormansi dapat dipatahkan dengan beberapa proses diantaranya proses pendinginan, pemanasan, kejutan atau goresan pada biji (proses fisika), zat pengatur tumbuh, asam dan basa (secara kimiawi) ataupun dengan cara biologi dengan menggunakan bantuan mikroba.

B.     Rumusan Masalah

Bagaimana pengaruh berbagai macam perlakuan terhadap pemecahan dormansi biji berkulit keras (biji bunga pukul 4)?

C.    Tujuan

Mengetahui pengaruh berbagai macam perlakuan terhadap pemecahan dormansi biji berkulit keras (biji bunga pukul 4).

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Dormansi

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 embrio. Biji yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses perkecambahannya. Pretreatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi embrio. Dormansi diklasifikasikan menjadi bermacam-macam kategori berdasarkan faktor penyebab, mekanisme dan bentuknya.

a. Berdasarkan faktor penyebab dormansi

• Imposed dormancy (quiscence): terhalangnya pertumbuhan aktif karena keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan.
• Imnate dormancy (rest): dormansi yang disebabkan oleh keadaan atau kondisi di dalam organ biji itu sendiri.

b. Berdasarkan mekanisme dormansi di dalam biji

Mekanisme fisik

Merupakan dormansi yang mekanisme penghambatannya disebabkan oleh organ biji itu sendiri, terbagi menjadi:

·            Mekanis: embrio tidak berkembang karena dibatasi secara fisik

·            Fisik: penyerapan air terganggu karena kulit biji yang impermeabel

·            Kimia: bagian biji atau buah yang mengandung zat kimia penghambat

Mekanisme fisiologis

Merupakan dormansi yang disebabkan oleh terjadinya hambatan dalam proses fisiologis, terbagi menjadi:

·            Photodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh keberadaan cahaya

·            Immature embryo: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh kondisi embrio yang tidak/belum matang

·            Termodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh suhu

c. Berdasarkan bentuk dormansi

Kulit biji immpermeabel terhadap air (O₂)

• Bagian biji yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nukleos, pericarp, endocarp.
• Impermeabilitas dapat disebabkan oleh deposisi bermacam-macam substansi (misalnya cutin, suberin, lignin) pada membran.
• Kulit biji yang keras dapat disebabkan oleh pengaruh genetik maupun lingkungan. Pematahan dormansi kulit biji ini dapat dilakukan dengan skrifikasi mekanisme.
• Bagian biji yang mengatur masuknya air ke dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum, strophiole, adapun mekanisme higroskopinya diatur oleh hilum.
• Keluar masuknya O₂ pada biji disebabkan oleh mekanisme dalam kulit biji. Dormansi karena hambatan keluar masuknya O₂ melalui kulit biji ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur tinggi dan pemberian larutan kuat.

Embrio belum masak (immature embryo)

• Ketika terjadi abscission (gugurnya buah dari tangkainya), embrio masih belum menyelesaikan tahap perkembangannya. Misalnya Gnetum gnemon (melinjo)
• Embrio belum terdiferensiasi
• Embrio secara morfologis telah berkembang, namun masih butuh waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna.

Dormansi immature embryo ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur rendah dan zat kimia.

Biji membutuhkan suhu rendah

Biasa terjadi pada spesies daerah temperate, seperti apel dan Familia Rosaceae. Dormansi ini secara alami terjadi dengan cara: biji dorman selama musim gugur melampaui satu musim dingin, dan baru berkecambah pada musim semi berikutnya. Dormansi karena kebutuhan biji akan suhu rendah ini dapat dipatahkan dengan perlakuan pemberian suhu rendah, dengan pemberian aerasi dan imbibisi.

Ciri-ciri biji yang mempunyai dormansi ini adalah:

• Jika kulit dikupas, embrio tumbuh
• Embrio mengalami dormansi yang hanya dapat dipatahkan dengan suhu rendah
• Embrio tidak dorman pada suhu rendah, namun proses perkecambahan biji masih membutuhkan suhu yang lebih rendah lagi
• Perkecambahan terjadi tanpa pemberian suhu rendah, namun semai tumubuh kerdil

Akar keluar pada musim semi, namun epikotil baru keluar pada musim semi berikutnya (setelah melampaui satu musim 

Dormansi karena zat penghambat

            Perkecambahan biji adalah kulminasi dari serangakaian kompleks proses-proses metabolik, yang masing-masing harus berlangsung tanpa gangguan. Tiap substansi yang menghambat salah satu proses akan berakibat pada terhambatnya seluruh rangakaian proses perkecambahan. Beberapa zat penghambat dalam biji yang telah berhasil diisolir adalah soumarin dan lacton tidak jenuh, namun lokasi penghambatnya sukar ditentukan karena daerah kerjanya berbeda dengan tempat dimana zat tersebut diisolir. Zat penghambat dapat berada dalam embrio, endosperm, kulit biji maupun daging buah.

Teknik Pematahan Dormansi Biji

            Biji telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahakan dormansi dan memulai proses pekecamabahannya. Pretreatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan unuk mengatasi dormansi embrio.

            Skarifikasi merupakan salah satu upaya pretreatment atau perawatan awal pada benih, yang ditunjukan untuk mematahkan dormansi, serta mempercepat terjadinya perkecambahan biji yang seragam (Schmidt, 2000). Upaya ini dapat berupa pemberian perlakuan secara fisis, mekanis, maupun chemis. Hartmann (1997) mengklasifikasikan dormansi atas dasar penyebab dan metode yang dibutuhkan untuk mematahkannya.

B. Perkecambahan Biji

Perkecambahan merupakan suatu proses dimana radikula (akar embrionik) memanjang keluar menembus kulit biji (Salibury, 1985: 4160). Di balik gejala morfologi dengan permunculan radikula tersebut, terjadi proses fisiologi-biokemis yang kompleks, dikenal sebagai proses perkecambahan fisiologis.

Secara fisiologi, proses perkecambahan berlangsung dalam beberapa tahapan penting meliputi :

• Absorbsi air
• Metabolisme pemecahan materi cadangan makanan
• Transport materi hasil pemecahan dari endosperm ke embrio yang aktif bertumbuh
• Proses-proses pembentukan kembali materi-materi baru
• Respirasi
• Pertumbuhan

Banyak faktor yang mengontrol proses perkecambahan biji, baik yang internal dan eksternal. Secara internal proses perkecambahan biji ditentukan keseimbangan antara promotor dan inhibitor perkecambahan, terutam asam giberelin (GA) dan asam abskisat (ABA). Faktor eksternal yang merupkan ekologi perkecambahan meliputi air, suhu, kelembaban, cahaya dan adanya senyawa-senyawa kimia tertentu yang berperilaku sebagai inhibitor perkecambahan (Mayer, 1975:46-43).

Mekanisme utama yang dapat menyebabkan suatu biji dormansi atau terjadinya dormansi yang berkepanjangan dan penyebab terhambatnya perkecambahan adalah :

Faktor lingkungan

1. Kebutuhan akan cahaya untuk perkecambahan.
2. Suhu.
3. Kurangnya air.

Faktor internal

1. Kulit biji – mencegah masuknya gas.
2. Kulit biji – efek mekanik.
3. Embrio yang masih muda ( immature).
4. Rendahnya kadar etilen.
5. Adanya zat penghambat (inhibitor).
6. Tidak adanya zat perangsang tumbuh.

Faktor waktu

1. Setelah pematangan – waktu yang diperlukan oleh biji untuk mulai berkecambah setelah pematangan buah.
2. Hilangnya inhibitor – waktu yang diperlukan sampai inhibitor hilang.
3. Sintesis zat perangsang.

Selain beberapa faktor yang telah disebutkan banyak biji yang memerlukan pendinginan agar lepas dari dormansi yang diatur segera setelah masak. Banyak pohon  memerlukan antara 250-1000 jam pendinginan sebelum dormansi dapat dihilangkan. Perlakuan pendinginan juga bukan merupakan satu-satunya yang dapat menghilangkan dormansi. Banyak spesies “hari panjang” memerluakan suhu hangat untuk mengembalikan pertumbuhannya. Kejutan dengan suhu tinggi, dapat pula menghilangkan dormansi secara lebih dini.

Proses dormansi dapat dipatahkan dengan beberapa proses diantaranya proses pendinginan, pemanasan, kejutan atau goresan pada biji (proses fisika), zat pengatur tumbuh, asam dan basa (secara kimiawi) ataupun dengan cara biologi dengan menggunakan bantuan mikroba.

           

BAB III

METODE PENELITIAN

A.    Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang kam gunakan adalah eksperimen karena kami menggunakan suatu pembanding dan beberapa variabel diantaranya variabel kontrol, variabel manipulasi, dan variabel respon.

B.     Variabel Penelitian

·            Variabel Kontrol              : jenis  biji (biji bunga pukul 4),  jumlah biji, dan media

                                          penanaman.

·            Variabel Manipulasi         : perlakuan  pada   biji  (diampelas,  di  rendam   dalam

                                           H₂SO₄, dan dicuci dengan air.

·            Variabel Respon               : kecepatan  perkecambahan  biji  dan banyak biji yang

                                            tumbuh.

C.    Alat dan Bahan

1.  Biji berkulit keras (biji bunga pukul 4)          30 biji

2.  Asam sulfat pekat

3.  Kertas ampelas

4.  Pot (polibag) dan media tanam berupa tanah dan pasir

5.  Air

6.  Gelas kimia

D.    Metode Percobaan

1.      Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2.      Menyediakan biji bunga pukul 4 sebanyak 30 biji dan membagi menjadi 3 kelompok :

·         10  biji direndam dalam asam sulfat pekat selama 5 menit, kemudian mencuci dengan air.

·         10 biji yang lain dihilangkan bagian  yang tidak ada lembaganya dengan menggunakan kertas ampelas dan kemudian mencuci dengan air.

·         Mengambil 10 biji yang lainnya kemudian mencuci dengan air.

3.      Menanam ketiga kelompok biji tersebut dalam pot yang bermedia tanam tanah dan pasir dengan perbandingan 1 : 1. mengusahakan kondisi penanaman biji dalam keadaan sama untuk ketiga pot.

4.      Mengamati perkecambahan untuk ketiga pot tersebut setiap hari selama 14 hari. Bila tanahnya kering melakukan penyiraman.

5.      Membuat tabel pengamatan kecepatan perkecambahan dari hasil pengamatan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

a.       Tabel

Pengaruh berbeegai macam perlakuan terhadap kecepatan pemecahan dormansi biji berkulit keras (biji bunga pukul empat)

Hari ke-	Perlakuan
	Dicuci dengan air	Direndam H2SO4	Diamplas
1	-	-	-
2	-	-	-
3	-	-	-
4	-	1	-
5	-	2	2
6	-	2	2
7	-	-	2
8	-	-	2
9	-	2	1
10	4	-	1
11	1	1	-
12	-	-	-
13	-	-	-
14	1	-	-
Jumlah biji yang tumbuh	6	8	10
Prosentase biji yang tumbuh (%)	60	80	100

∑ biji yang ditanam pada setiap perlakuan = 10 biji

B.     Analisis Data

Berdasarkan data yang kami peroleh dapat dianalisis bahwa biji berkulit  keras yang ditanam pada media yang sama tetapi dengan perlakuan awal yang berbeda yaitu direndam dalam H₂SO₄, diamplas, dan dicuci dengan air terjadi pertumbuhan yang berbeda-beda. Terlihat pada tabel bahwa biji yang diampelas muncul kecambah pada hari ke-5 sebanyak 2 buah kecambah, begitu juga pada biji yang direndam dengan H₂SO₄ tetapi untuk biji yang dicuci dengan air belum tampak biji yang tumbuh. Hal ini dapat diidentifikasi bahwa biji yang H₂SO₄ lebih cepat mematahkan dormansi daripada biji yang diamplas dan dicuci dengan air.

C.    Pembahasan

              Dari data hasil pengamatan menunjukkan bahwa proses pemecahan dormansi lebih cepat terjadi dengan perlakuan chemis/kimiawi dibandingkan dengan perlakuan mekanik. Hal ini berbeda dengan teorinya yaitu proses pemecahan dormansi biji lebih cepat terjadi dengan perlakuan mekanik dibandingkan dengan perlakuan kimia. Mekanisme utama yang menyebabkan suatu biji dormansi atau terjadinya dormansi yang berkepanjangan, penyebab terhambatnya perkecambahan adalah : faktor lingkungan, faktor internal, dan faktor waktu.

Umumnya dormansi biji disebabkan oleh adanya kulit biji yang keras dan sifatnya permeabel terhadap air dan udara serta memberikan hambatan mekanik yang dapat menghalangi embrio untuk tumbuh. Agar dormansi biji berkulit keras dapat dipecahkan, maka harus dilakukan berbagai cara atau perlakuan. Perlakuan ini dapat dilakukan secara mekanik dengan cara menggosok kulit bijinya. Syarat ketika menggosok kulit biji keras ini harus pada bagian yang tidak ada lembaganya agar mikropil (tempat tumbuhnya kecambah) tidak rusak. Perlakuan yang lain dapat dilakukan dengan kimiawi dengan cara merendam biji pada larutan H₂SO₄ pekat. Larutan ini membantu untuk memecahkan dormansi sehingga biji dapat berkecambah.

BAB V

SIMPULAN

Berdasarkan data yang kami peroleh dapat disimpulkan bahwa :

            Proses dormansi dapat dipatahkan yaitu secara kimiawi dengan merendam biji keras dalam H₂SO₄ yang bersifat asam dan secara mekanik dengan merusak kulit biji sehingga daya imbibisi air bisa dilakukan dan kemudian akan memacu sintesis hormon pertumbuhan dan kemudian dapat mengakhiri masa dormansi. Biji yang direndam dengan H₂SO₄ dan yang diamplas memiliki kecepatan perkecambahan lebih besar daripada biji yang dicuci dengan air.

DAFTAR PUSTAKA

·         Kimbal, Jhon W. 1983. Biologi Jilid 2 Edisi kelima. Bogor : Erlangga

·   Lovelles, A. R. 1999. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. Jakarta: PT. Gramedia Indonesia.

·         Sallisbury dan Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB Press.

·         Sasmitamihardja, Dardjat dan Arbasyah Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB Press.

·  Rahayu, Yuni Sri; Yuliani dan Lukas S Budipramana. 2010. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya: Laboratorium Fistum-Biologi-Unesa.