Download - Perkecambahan adalah
Makalah Fisiologi Tumbuhan
“PERKECAMBAHAN”
DISUSUN OLEH:
KELOMPOK 10:
KHAIRUL FATMAWATI : 151.135.137
ALFIANA SOLEHAH : 151.135.133
RUSDIANTO : 151.135.139
JURUSAN PENDIDIKAN IPA BIOLOGI
FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN
INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN)
MATARAM
2015
1
KATA PENGANTAR
Segala puji penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala bentuk nikmat-Nya kepada penyusun. Sehingga penyusun
dapat meyelesaikan sebuah makalah Fisiologi Tumbuhan dengan tepat waktu.
Shalawat dan salam semoga selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW.
yang telah membawa umatnya dari alam kegelapan menuju alam yang terang
benderang.
Makalah Fisiologi Tumbuhan ini membahas tentang Perkecambahan. Pada
tumbuhan biji perkecambahan merupakan suatu proses atau rangkaian kompleks
perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia benih tanaman. Perkecambahan ini
dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya: hormon, tingkat kematangan
benih, dormansi, air, tempratur, oksigen, cahaya dan medium perkecambahan.
Pertumbuhan dan perkembangan kecambah berlangsung setelah masa dormansi
berakhir, yang kemudian akan muncul plumulla dan radikula sebagai bagian dari
kecambah.
Dalam kesempatan ini penyusun mengucapakan terimakasih kepada dosen
Fisiologi Tumbuhan yang telah memberikan pengajarannya. Dan juga kepada
teman-teman yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil dalam
penyelesaian makalah ini. Penyusun sadar makalah ini masih jauh dari kata
sempurna, oleh karena itu krtik dan saran yang membangun sangat penyusun
harapakan.
Mataram, 19 April 2015
Penyusun
2
DAFTAR ISI
Halaman Judul............................................................................................... i
Kata Pengantar.............................................................................................. ii
Daftar Isi........................................................................................................ iii
BAB I PENDAHULUAN.............................................................................. 1
A. Latar Belakang.................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah............................................................................... 1
C. Tujuan ................................................................................................. 1
BAB II PEMBAHASAN............................................................................... 2
A. Pengertian dan Tipe-tipe Perkecambahan........................................... 2
B. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan........................... 4
C. Pertumbuhan dan Perkembangan Kecambah...................................... 8
BAB III PENUTUP...................................................................................... 10
A. Kesimpulan......................................................................................... 10
B. Saran................................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 11
3
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sebelum tumbuhan mencapai fase dewasa dimana mereka dapat
menghasilkan buah, bunga dan bagian-bagian tumbuhan lainnya, terlebih
dahulu tumbuhan tersebut melewati suatu tahap awal dari pertumbuhan dan
perkembangan. Tahap awal tersebut dikenal dengan isltilah perkecambahan.
Perkecambahan adalah muncul dan berkembangnya radikula dan plumula dari
benih/biji. Secara visual dan morfologis suatu benih yang berkecambah
ditandai dengan terlihatnya radikula dan plumula dari biji.1
Perkecambahan biji termasuk dalam salah satu proses pertumbuhan,
yang mana melibatkan beberapa faktor lingkungan, baik dari luar maupun dari
dalam biji yang akan berkecambah tersebut. Faktor yang mempengaruhi proses
pertumbuhan dan perkembangan kecambah, seperti: faktor tingkat kemasakan
biji, hormon, dormansi, gen, air, tempratur, cahaya, oksigen maupun medium
tempat kecambah itu tumbuh.2 Hal inilah yang akan dibahas dan diuraikan
dalam makalah ini.
B. Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan perkcambahan?
2. Bagaimana faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan?
3. Bagaimana proses pertumbuhan dan perkembangan kecambah?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui yang dimaksud dengan perkecambahan.
2. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan.
3. Untuk mengetahui proses pertumbuhan dan perkembangan kecambah.
1 Marthen, E. Kaya Dan H. Rehatta. Jurnal Ilmu Budidaya Tanaman Pengaruh Perlakuan Pencelupan Dan Perendaman Terhadap Perkecambahan Benih Sengon (Paraserianthes Falcataria L.). Volume 2, Nomor 1, April 2013. h. 112 Lita Sutopo. Teknologi Benih. (Jakarta: Rajawali Press: 2012). h. 25-37
4
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian dan Tipe-tipe Perkecambahan
1. Pengertian Perkecambahan
Menurut Marthen perkecambahan adalah muncul dan berkembangnya
radikula dan plumula dari benih/biji. Secara visual dan morfologis suatu
benih yang berkecambah ditandai dengan terlihatnya radikula dan plumula
dari biji.3
Menurut Lita Sutopo perkecambahan adalah suatu rangkaian
kompleks perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia benih tanaman.4
Menurut Estiti perkecambahan adalah pertumbuhan embrio yang
dimulai kembali setelah penyerapan air atau imibibisi.5
Sedangkan perkecambahan menurut kelompok kami adalah
pertumbuhan awal daripada suatu tumbuhan setelah melewati masa
perkembangan embrionya di dalam biji, yang kemudian akan tumbuh
menjadi tumbuhan baru dan dipengaruhi oleh faktor lingkungan baik dari
luar maupun dari dalam biji itu sendiri.
Tahap pertama suatu perkecambahan benih dimulai dengan proses
penyerapan air oleh benih, melunaknya kulit benih dan hidrasi
protoplasma. Tahap kedua dimulai dengan kegiatan-kegiatan sel dan
enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih. Tahap ketiga
merupakan tahap dimana terjadi penguraian bahan-bahan seperti
karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk terlarut dan
ditranslokasikan ke titik-titik tumbuh. Tahap keempat adalah asimilasi dari
bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik untuk
menghasilkan energi bagi kegiatan pembentukan komponen dan sel-sel
3 Marthen, E. Kaya Dan H. Rehatta. Jurnal Ilmu Budidaya Tanaman Pengaruh Perlakuan Pencelupan Dan Perendaman Terhadap Perkecambahan Benih Sengon (Paraserianthes Falcataria L.). Volume 2, Nomor 1, April 20134 Lita Sutopo. Ibid. h. 225 Esteti B. Hidayat. Anantomi Tumbuhan Berbiji. (Bandung: ITB: 1995). h. 261
5
baru. Tahap kelima adalah pertumbuhan dari kecambah melalui proses
pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik tumbuh.6
2. Tipe-tipe perkecambahan dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:
a. Perkecambahan epigeal (Epigeal germination) adalah tipe
perkecambahan dengan kotiledon muncul di atas permukaan tanah dan
membentuk dedaunan hijau pertama.
Gambar 1.1. Tipe Perkecambahan Epigeal
b. Perkecambahan hypogeal (Hypogeal germination) adalah tipe
perkecambahan yang pertumbuhan hipokotilnya sangat sedikit atau tidak
sama sekali, sehingga kotiledonnya tetap berada di dalam tanah dengan
tunas muda dan akar muncul dari biji.7
Gambar 1.2. Tipe Perkecambahan Hypogeal
6 Lita Sutopo. Ibid. h. 227 Mien, A. Rifai. Kamus Biologi. (Jakarta: Balai Pustaka: 2004). h.
6
B. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan Biji
1. Faktor Dalam
a. Tingkat Kemasakan Biji
Biji yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai
tidak mempunyai tingkat viabilitas tinggi. Bahkan pada beberapa jenis
tanaman biji yang demikian tidak akan berkecambah. Di duga pada
tingkatan tersebut biji belum memiliki cadangan makan yang cukup dan
juga pembentukan embrio sebelum sempurna. Pada beberapa jenis
tanaman, sebagia contoh tomat (Lycopersicum esculentum Mill), benih
tomat yang belum masak dapat berkecambah dan menghasilkan tanaman
normal. Tetapi benih tersebut tidak memiliki kekuatan tubuh dan
ketahanan terhadap keadaan yang tidak baik seperti yang dimiliki oleh
benih masak.8
b. Dormansi
Dormansi adalah suatu keadaan perkecambahan yang tertunda atau
keadaan istirahat, merupakan kondisi yang berlangsung selama suatu
periode yang tidak terbatas walaupun berada dalam keadaan yang
menuntungkan untuk berkecambah. Dormansi pada benih dapat
disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit biji atau keadaan fisiologis dari
embrio atau kombinasi dari kedua keadaan tersebut.9
Periode dormansi ini dapat berlangsung musiman atau dapat juga
selama beberapa tahun, bergantung pada jenis benih dan tipe
dormansinya. Dormansi dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara
lain impermeabilitas kulit biji baik terhadap air atau gas ataupun karena
resistensi kulit biji terhadap pengaruh mekanis.
8 Lita Sutopo. Teknologi Benih. Ibid. h. 309 Dora Fatma Nurshanti..Tanggap Perkecambahan Benih Palem Ekor Tupai (Wwodyetia bifurcate) Terhadap Lama Perendaman Dalam Air. Jurnal Ilmiah AgrIBA No.2 Edisi September Tahun 2013. h. 4
7
c. Hormon
Diantara berbagai macam hormone yang berpengaruh dalam proses
perkecambahan diantaranya adalah:
1. Hormon Giberilin
Pengaruh giberelin terhadap biji dapat mendorong pemanjangan
sel sehingga radikula dapat menembus endosperm kulit biji yang
membatasi pertumbuhannya. Efek fisiologis giberelin antara lain
adalah mendorong aktivitas enzim-enzim hidrolitik dan
pembentukan amylase serta enzim yang mengubah lipid menjadi
sukrosa pada proses perkecambahan. Perlakuan pemberian giberelin
pada beberapa konsentrasi juga memberikan pengaruh terhadap laju
perkecambahan. Selama proses perkecambahan benih, embrio yang
sedang berkembang melepaskan giberelin ke lapisan aleuron.
Giberelin tersebut menyebabkan terjadinya transkripsi beberapa gen
penanda enzim-enzim hidrolitik diantaranya ɑ amilase. Kemudian
enzim tersebut masuk ke endosperma dan menghidrolisis pati dan
protein sebagai sumber makanan bagi perkembangan embrio.10
Banyak benih memiliki giberilin dalam konsentrasi tinggi,
khususnya pada embrio. Setelah air diimbibisi, pembebasan giberilin
dari embrio akan memberikan sinyal pada biji untuk mengakhiri
dormansinya dan berkecambah. Di alam, giberilin dalam biji
kemungkinan merupakan penghubung antara petunjuk lingkungan
dengan proses metabolik yang memperbaharui kembali pertumbuhan
embrio.11
2. Hormon Auksin
Istilah auksin diberikan pada sekelompok senyawa kimia yang
memiliki fungsi utama mendorong pemanjangan kuncup (koleoptil)
yang sedang berkembang. mendorong pemanjangan sel batang hanya 10 Hardianti Putri Sari, Chairani Hanum dan Charloq. Daya Kecambah dan Pertumbuhan Mucuna bracteata Melalui Pematahan Dormansi dan Pemberian Zat Pengatur Tumbuh Giberelin (GA3). (Medan: Fakultas Pertanian USU: 2014). h. 631-63611 Neil A. Campbell, Jane B. Reece dan Lawrence G. Mitchell. Biologi Edisi Kelima- Jilid 2. (Jakarta: Erlangga: 2003). h. 385-386
8
pada konsentrasi tertentu yaitu 0,9 g/l. Di atas konsentrasi tersebut
hormone auksin akan menghambat pemanjangan sel batang. Selain
untuk menstimulasi perpanjangan sel dalam pertumbuhan primer;
auksin juga mempengaruhi pertumbuhan sekunder, termasuk
pembelahan sel di dalam kambium pembuluh, dan dengan
mempengaruhi differensiasi xilem sekunder.12
3. Asam Absisat
Apabila pertumbuhan dihentikan adalah pada saat permulaan
dormansi biji, dan kemungkinan asam absisatlah yang bertindak
sebagai penghambat pertumbuhan. Biji akan berkecambah ketika
asam absisat dihambat dengan cara membuatnya tidak aktif, atau
melalui peningkatan aktifitas giberilin. Biji beberapa tumbuhan
gurun mengakhiri masa dormansinya ketika hujan lebat melunturkan
asam absisat dari biji.13
2. Faktor Luar
a. Air
Air merupakan salah satu syarat penting bagi berlangsungnya
proses perkecambahan benih. Dua factor penting yang mempengaruhi
penyerapan air oleh benih adalah: (a) sifat dari benih itu sendiri
terutama kulit pelindungnnya dan (b) jumlah air yang tersedia pada
medium disekitarnya. Banyakannya air yang diperlukan bervariasi
tergantung kepada jenis benih. Tetapi umumnya tidak melampaui dua
atau tiga kali dari berat keringnya. Tingkat pengambilan air juga
dipengaruhi oleh tempratur yang tinggi meyebabkan meningkatnya
kebutuhan akan air. Untuk kebanyakan benih tanaman kondisi yang
kelewat basa sangat merugikan, karena menghambat aerasi dan
merangsang timbulnya penyakit. Tanah yang terlalu banyak air dapat
mengakibatkan benih busuk disebabakan oleh cendawan dan bakteri
tanah.
12 Intan Ratna Dewi A. Peranan dan Fungsi Fitohormon bagi Pertumbuhan Tanaman. (Bandung: Universitas Padjajaran: 2008). h. 1013 Neil A. Campbell, Jane B. Reece dan Lawrence G. Mitchell. Ibid. h. 386
9
b. Temperatur
Temperatur merupakan syarat penting yang kedua bagi
perkecambahn benih. Temperatur optimum adalah temperatur yang
paling menguntungkan bagi perkecambahn benih. Temperatur optimum
bagi kebanyakan benih tanaman adalah diantara 80-950F (26,5-35oC). di
bawah itu yaitu pada temperatur minimum serendah 32o-41oF (0o-5oC)
kebanyakan jenis benih akan gagal berkecambah, atau terjadi kerusakan
yang mengakibatkan terbentuknya kecambah abnormal.
c. Oksigen
Pada saat perkecambahan berlangsung proses respirasi akan
meningkat disertai pula dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan
pelepasan karbondioksida, air, energy yang berupa panas. Terbatasnya
oksigen yang dipakai akan mengakibatkan terhambatnya proses
perkecambahan. Energy yang digunakan untuk kegiatan mekanisme sel-
sel dan mengubah bahan baku bagi proses pertumbuhan dihasilkan
melalui proses oksidasi dari cadangan makanan di dalam benih.
Walaupun demikian ada beberapa jenis tanaman yang mempunyai
kemampuan untuk berkecambah pada keadaan yang kurang oksigen,
misalnya: padi (Oryza sativa L).
d. Cahaya
Kebutuhan benih terhadap cahaya berbeda-beda tergantung pada
jenis tanaman. Hubungan antara pengaruh cahaya dan perkecambahan
benih dikontrol oleh suatu pigmen yang dikenal sebagai
“phytochrome”. Phytochrome memiliki dua bentuk yang sifatnya
reversibel atau bolak balik yaitu: phytochrome merah yang
mengabsorpsi sinar merah dan phytochrome infra merah yang
mengabsorpsi sinar infra merah. Bila pada benih yang sedang
berimbibisi diberikan cahaya merah maka akan menyebabkan
phytochrome berubah menjadi phytochrome infra merah, yang mana
menimbulkan reaksi yang merangsang perkecambahan. Sebaliknya bila
diberikan cahaya infra merah akan menyebabkan pengubahan dari
10
phytochrome infra merah menjadi phytochrome merah yang
menghambat perkecambahan.
Benih yang dikecambahkan pada keaadaan yang sangat kurang
cahaya ataupun gelap dapat menghasilkan kecambah yang mengalami
etiolasi, yaitu terjadinya pemanjangan yang tidak normal pada hipokotil
atau epikotilnya, kecambah berwarna pucat seta lemah.
e. Medium
Medium yang baik untuk perkecambahan benih haruslah
mempunyai sifat fisik yang baik, gembur, mempunyai kemampuan
menyimpan air dan bebas dari organism penyebab penyakit. Tanah
dengan tekstur lempung berpasir dan dilengkapi dengan bahan-bahan
organik merupakan medium yang baik bagi kecambah. Kondisi fisik
dari tanah sangat penting bagi berlangsungnya kehidupan kecambah
menjadi tanaman dewasa. Benih akan terhambat perkecambahannya
pada tanah yang padat, karena benih berusaha keras untuk dapat
menembus permukaan tanah.14
C. Pertumbuhan dan Perkembangan Kecambah
Pertumbuhan adalah proses pertambahan volume yang irreversible (tidak
dapat kembali) karena adanya pembelahan mitosis atau pembesaran sel, dapat
juga disebabkan oleh keduanya. Sedangkan perkembangan adalah
terspesialisasinya sel-sel menjadi struktur dan fungsi tertentu. Pertumbuhan
dan perkembangan pada tumbuhan diawali dengan perkecambahan biji.
Kemudian, kecambah berkembang menjadi tumbuhan kecil sempurna, yang
kemudian tumbuh membesar. Setelah mencapai masa tertentu tumbuhan akan
berbunga dan menghasilkan biji kembali.15
Pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh beberapa faktor
eksternal dan internal, salah satu faktor eksternal adalah cahaya. Tumbuhan
memerlukan cahaya. Banyaknya cahaya yang diperlukan tidak selalu sama
14 Lita Sutopo. Ibid. h. 3715 George Fried. Biologi. (Jakarta: Erlangga: 2005). h. 30
11
pada setiap tumbuhan. Umumnya, cahaya menghambat pertumbuhan
meninggi karena cahaya dapat menguraikan auksin (suatu hormon
pertumbuhan). Pertumbuhan yang cepat di tempat gelap disebut etiolasi.
Petumbuhan yang umumnya terjadi dalam proses perkecambahan adalah
pertumbuhan primer, dimana berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung
dari tumbuhan seperti akar dan batang. Embrio memiliki 3 bagian penting yaitu
tunas embrionik, yaitu calon batang dan daun, akar embrionik, yaitu calon
akar, kotiledon, yaitu cadangan makanan.16
Perkecambahan biji bergantung pada imbibisi, penyerapan air akibat
potensial air yang rendah pada biji yang kering. Air yang berimbibisi
meyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit pembungkusnya dan
juga memicu perubahan metabolik pada embrio yang menyebabkan biji
tersebut melanjutkan petumbuhan. Enzim-enzim akan mulai mencerna bahan-
bahan yang disimpan pada endosperma atau kotiledon dan nutrien-nutriennya
dipindahkan ke bagian embrio yang sedang tumbuh. Organ pertama yang
muncul dari biji yang berkecambah adalah radikula, yaitu akar embrionik.
Berikutnya tunas harus menembus permukan tanah.
Pada kacang ladang dan banyak tumbuhan dikotil lainnya, hipokotil
akan berbentuk seperti suatu kait, dan pertumbuhan akan mendorong kait itu ke
atas permukaan tanah. Dirangsang oleh cahaya hipokotil akan tumbuh lurus,
mengangkat kotiledon dan epikotil. Dengan demikian ujung tunas yang lembut
dan kotiledon yang besar itu ditarik ke atas permukaan tanah. Kemudian
epikotil menyerbarkan helai daun pertamanya. Kotiledon akan layu da rontok
dari biji karena cadangan makanannya telah dihabiskan oleh embrio yang
berkecambah itu. Perkecambahan suatu biji tumbuhan, seperti kelahiran atau
penetasan seekor hewan, merupakan tahapan kritis dalam siklus hidup.17
BAB III
PENUTUP
16 Sudjadi, B. Biologi Sains Dalam Kehidupan. (Surabaya: Yudhistira: 2007). h. 4817 Neil A. Campbell, Jane B. Reece dan Lawrence G. Mitchell. Ibid. h. 365-366
12
A. Kesimpulan
Perkecambahan biji merupakan suatu rangakaian kompleks dari
perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Perkecambahan pada tumbuhan
dibedakan menjadi 2 tipe, yaitu perkecambahan epigeal, dimana
perkecambahan dengan kotiledon muncul di atas permukaan tanah dan
membentuk dedaunan hijau pertama. Dan perkecambahan hypogeal (Hypogeal
germination) adalah tipe perkecambahan yang pertumbuhan hipokotilnya
sangat sedikit atau tidak sama sekali, sehingga kotiledonnya tetap berada di
dalam tanah dengan tunas muda da akar muncul dari biji.
Dalam proses perkecambahannya ada beberapa faktor yang turut serta
mempengaruhi perkecambahan kecambah tersebut, baik faktor dalam maupun
faktor luar dari biji yang akan berkecambah. Faktor luar, misalnya: air,
temperatur, cahaya, oksigen dan medium perkecambahan. Sedangkan faktor
dalam, misalnya: hormon, dormansi maupun tingkat kemasakan dari benih itu
sendiri.
Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan diawali dengan
perkecambahan biji. setelah melewati fase dormansi, yang selanjutnya
kecambah berkembang menjadi tumbuhan kecil sempurna, yang kemudian
tumbuh membesar. Perkembangan tersebut ditandai dengan pemanjangan dan
pembelahan daripada kecambah tersebut.
B. Saran
Semoga dengan adanya makalah ini dapat menambah wawasan kita dan
memotivasi kita untuk terus mempelajari tentang tumbuhan khususnya yang
berkaitan dengan perkecambahan
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, Neil A. dkk. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
13
Dewi A, Intan Ratna. 2008. Peranan dan Fungsi Fitohormon Bagi Pertumbuhan
Tanaman. Bandung: Universitas Padjajaran.
Fried, George. 2005. Biologi. Jakarta: Erlangga.
Hidayat, Esteti B. 1995. Anantomi Tumbuhan Berbiji. Bandung: ITB.
Marthen, E. Kaya Dan H. Rehatta. Jurnal Ilmu Budidaya Tanaman Pengaruh
Perlakuan Pencelupan Dan Perendaman Terhadap Perkecambahan
Benih Sengon (Paraserianthes Falcataria L.). Volume 2, Nomor 1, April
2013
Nurshanti, Dora Fatma. Tanggap Perkecambahan Benih Palem Ekor Tupai
(Wwodyetia bifurcate) Terhadap Lama Perendaman Dalam Air. Jurnal
Ilmiah AgrIBA No.2 Edisi September Tahun 2013.
Rifai, Mien A. 2004. Kamus Biologi. Jakarta: Balai Pustaka.
Sari, Hardianti Putri, dkk. 2014. Daya Kecambah dan Pertumbuhan Mucuna
bracteata Melalui Pematahan Dormansi dan Pemberian Zat Pengatur
Tumbuh Giberelin (GA3). Medan: Fakultas Pertanian USU.
Sudjadi, B. 2007. Biologi Sains Dalam Kehidupan. Surabaya: Yudhistira.
Sutopo, Lita. 2012 Teknologi Benih. Jakarta: Rajawali Press.
14