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