1. BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkecambahan merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan,
khususnya tumbuhan berbiji. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang
semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan
fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda.
Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah.
B. Tujuan
Untuk mengetahui bagai mana proses perkecambahan, tipe
perkecambahan, dan faktor-faktor yang mempengaruhi proses
perkecambahan.
C. Rumusan Masalah
Apakah yang di maksud dengan perkecambahan?
Bagai mana tahapan – tahapan pada perkecambahan ?
Apa saja tipe perkecambahan yang terjadi pada tumbuhan ?
Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan ?
1
2. BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Deskripsi Teori
a. Pengertian Perkecambahan
Ada beberapa pendapat mengenai perkecambahan pada tumbuhan :
Pada umumnya perkecambahan dapat diartikan sebagai
proses munculnya plantula (tanaman kecil) dari dalam biji yang
merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio. Pada
perkembangan embrio saat berkecambah, bagian plumula tumbuh
dan berkembang menjadi batang, sedangkan radikula menjadi akar.
Perkecambahan benih dapat diartikan sebagai dimulainya
proses pertumbuhan embrio dari benih yang sudah matang ( Taiz and
Zeiger 1998). Benih dapat berkecambah bila tersedia faktor-faktor
pendukung selama terjadinya proses perkecambahan. Perkembangan
benih dipengaruhi oleh faktor dalam (internal) dan faktor luar
(eksternal).
Menurut Elisa (2006), perkecambahan adalah proses
pengaktifan kembali aktivitas pertumbuhan embryonic axis di dalam
biji yang terhenti untuk kemudian membentuk bibit. Selama proses
pertumbuhan dan pemasakan biji, embryonic axis juga tumbuh.
Secara visual dan morfologis, suatu biji yang berkecambah umumnya
ditandai dengan terlihatnya radikel atau plumula yang menonjol keluar
dari biji.
Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian
kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia.
2
3. b. Tapan-Tahapan Perkecambahan
Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian
kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia.
Pada tanaman, tahapan dalam perkecambahannya terdiri dari:
1. Proses penyerapan air (imbibisi)
Proses penyerapan air atau imbibisi berguna untuk
melunakkan kulit biji dan menyebabkan pengembangan embrio
dan endosperma. Hal ini menyebabkan pecah atau robeknya kulit
biji. Selain itu, air memberikan fasilitas untuk masuknya oksigen
ke dalam biji. Dinding sel yang kering hampir tidak permeabel
untuk gas, tetapi apabila dinding sel di-imbibisi oleh air, maka gas
akan masuk ke dalam sel secara difusi.
Apabila dinding sel kulit biji dan embrio menyerap air, maka
suplai oksigen meningkat kepada sel-sel hidup sehingga
memungkinkan lebih aktifnya pernapasan. Sebaliknya CO2 yang
dihasilkan oleh pernapasan tersebut lebih mudah mendifusi
keluar. Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan
penyerapan air oleh biji yaitu: permeabilitas kulit biji, konsentrasi
air, suhu, luas permukaan biji yang kontak dengan air, daya
intermolekuler.
Biji yang ditempatkan pada suatu lingkungan yang basah
maka molekul air yang ada di luar akan mulai berdifusi ke dalam
biji. Ketika molekul itu sudah berhasil melalui selaput pembungkus
biji sebagian diantaranya ada yang diserap sehingga
menyebabkan terjadinya peristiwa imbibisi (peristiwa penyerapan
air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya
akan mengembang). Sedangkan molekul air yang lainnya akan
berpindah melalui membran sitoplasma yang permeabel dengan
cara osmosis menuju vakuola sel-sel hidup yang ada dalam biji
sehingga dari sinilah awal biji dapat berkecambah (Ferry and
Ward, 1959).
3
4. Perkecambahan merupakan bagian yang sangat penting dari
siklus hidup tumbuhan berbiji. Hasil perkecambahan adalah
pertumbuhan calon akar dan calon tunas. Secara visual dan
morfologis suatu biji yang berkecambah umumnya ditandai
dengan akar dan daun yang menonjol keluar dari biji (Kamil,
1992). Rangkaian proses-proses fisiologis yang berlangsung pada
perkecambahan adalah (1) penyerapan air secara imbibisi dan
osmose, (2) pencernaan atau pemecahan senyawa menjadi
bermolekul lebih kecil, sederhana, larut dalam air dan dapat
diangkut, (3) pengangkutan hasil pencernaan, (4) asimilasi atau
penyusunan kembali senyawa hasil pencernaan, (5) pernafasan
atau respirasi yang merupakan perombakan cadangan makanan,
dan (6) pertumbuhan pada titik-titik tumbuh (Kamil, 1992).
Proses-proses perkecambahan sangat dipengaruhi oleh
ketersediaan faktor-faktor lingkungan seperti air, O2, cahaya dan
suhu. Air berperan dalam melunakkan kulit biji, memfasilitasi
masuknya O2, dan alat transportasi makanan. Cahaya merupakan
sumber energi pada perkecambahan yang dapat mempengaruhi
perangsangan dan percepatan proses pertumbuhan kecambah.
Suhu berperan pada tingkat kecukupan oksigen dalam
perkecambahan. Pada suhu tinggi, O2 tidak mencukupi untuk
perkecambahan ketika suhu diturunkan, O2 menjadi tercukupi. O2
dibutuhkan pada proses oksidasi untuk membentuk energi
perkecambahan. Udara di alam yang mengandung 20% O2 sudah
membantu perkecambahan karena proses perkecambahan hanya
butuh 0,3% O2 (Kamil, 1992).
2. Aktivasi enzim
Aktivasi enzim terjadi setelah benih berimbibisi dengan cukup.
Enzim-enzim yang teraktivasi pada proses perkecambahan ini
adalah enzim hidrolitik seperti α-amilase yang merombak amylase
menjadi glukosa, ribonuklease yang merombak ribonukleotida,
endo-β-glukanase yang merombak senyawa glukan, fosfatase
yang merombak senyawa yang mengandung P, lipase yang
4
5. merombak senyawa lipid, peptidase yang merombak senyawa
protein.
3. Inisiasi pertumbuhan embrio
Proses ini terjadi setelah semua proses imbibisi, aktivasi
enzim, dan katabolisme cadangan makanan berjalan. Proses ini
ditandai oleh meningkatnya bobot kering embryonic axis,dan
menurunnya bobot kering endosperma.
4. Munculnya radikel
Munculnya radikel adalah tanda bahwa proses
perkecambahan telah sempurna. Proses ini akan diikuti oleh
pemanjangan dan pembelahan sel-sel. Proses pemanjangan sel
ada dua fase yakni; fase 1 (fase lambat) dimana pemanjangan sel
tidak diikuti dengan penambahan bobot kering dan fase 2 (fase
cepat), yang diikuti oleh penambahan bobot segar dan bobot
kering.
5. Pemantapan kecambah
Kecambah mulai mantap setelah ia dapat menyerap air dan
berfotosintesis (autotrof). Semula, ada masa transisi antara masih
disuplai oleh cadangan makanan sampai mampu autotrof. Saat
autotrof dicapai proses perkecambahan telah sempurna.
5
6. c. Tipe-Tipe Perkecambahan
Ada dua tipe perkecambhan yang terjadi opada tumbuhan, yaitu :
Epigeal yaitu hipokotil yang tumbuh memanjang yang
mengakibatkan kotiledon dan plumula terdorong ke permukaan
tanah. Epigeal terjadi pada kacang hijau, kacang tanah, dan jarak.
Hypogeal yaitu terjadi pertumbuhan memanjang dari epikotil yang
menyebabkan plumula keluar menembus kulit biji dan muncul di
atas tanah dan kotiledon tetap di dalam tanah. Hipogeal terjadi
pada kacang kapri dan jagung.
d. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perkecambahan
Ada beberapa factor yang mempengaruhi perkecambahan biji pada
tumbuhan, antara lain faktor internal dan faktor eksternal
1. Faktor internal
Faktor internal yang mempengaruhi perkecambahan benih antara
lain :
a. Tingkat kemasakan benih
Benih yang dipanen sebelum tingkat kemasakan
fisiologisnya tercapai tidak mempunyai viabilitas yang tinggi
karena belum memiliki cadangan makanan yang cukup serta
pembentukan embrio belum sempurna (Sutopo, 2002). Pada
umumnya sewaktu kadar air biji menurun dengan cepat sekitar 20
%, maka benih tersebut juga telah mencapai masak fisiologis atau
masak fungsional dan pada saat itu benih mencapat berat kering
maksimum, daya tumbuh maksimum (vigor) dan daya kecambah
maksimum (viabilitas) atau dengan kata lain benih mempunyai
mutu tertinggi (Kamil, 1979)
6
7. b. Ukuran benih
Benih yang berukuran besar dan berat mengandung
cadangan makanan yang lebih banyak dibandingkan dengan yang
kecil pada jenis yang sama. Cadangan makanan yang terkandung
dalam jaringan penyimpan digunakan sebagai sumber energi bagi
embrio pada saat perkecambahan (Sutopo, 2002). Berat benih
berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan dan produksi
karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada saat
permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen (Blackman,
dalam Sutopo, 2002).
c. Hormon
Tidak semua hormon tumbuhan (fitohormon) bersifat
mendukung proses perkecambahan, adapula beberapa fitohormon
yang menghambat proses perkecambahan. Fitohormon yang
berfungsi merangsang pertumbuhan perkecambahan antara lain :
Auksin, yang berperan untuk : Mematahkan dormansi biji dan akan
merangsang proses perkecambahan biji. Perendaman biji dengan
auksin dapat membantu menaikkan kuantitas hasil panen serta
dapat memacu proses terbentuknya akar.
Giberelin, yang berperan dalam mobilisasi bahan makanan
selama fase perkecambahan. Pertumbuhan embrio selama
perkecambahan bergantung pada persiapan bahan makanan
yang berada di dalam endosperma. Untuk keperluan
kelangsungan hidup embrio maka terjadilah penguraian
secara enzimatik yaitu terjadi perubahan pati menjadi gula
yang selanjutnya ditranslokasikan ke embrio sebagai sumber
energi untuk pertumbuhannya. Peran giberelin diketahui
mampu meningkatkan aktivitas enzim amilase.
Sitokinin, yang akan berinteraksi dengan giberelin dan auksin
untuk mematahkan dormansi biji. Selain itu, sitokinin juga
mampu memicu pembelahan sel dan pembentukan organ.
7
8. Fitohormon yang berfungsi sebagai penghambat
perkecambahan antara lain : Etilene, yang berperan
menghambat transportasi auksin secara basipetal dan lateral.
Adanya etilen dapat menyebabkan rendahnya konsentrasi
auksin dalam jaringan. Meskipun begitu, pada tanaman,
etilene juga mampu menstimulasi perpanjangan batang,
koleoptil dan mesokotil. Asam absisat (ABA), yang bersifat
menghambat perkecambahan dengan menstimulasi dormansi
benih. Selain itu, asam absisat akan menghambat proses
pertumbuhan tunas.
d. Dormansi
Benih dikatakan dormansi apabila benih tersebut
sebenarnya hidup tetapi tidak berkecambah walaupun diletakkan
pada keadaan yang secara umum dianggap telah memenuhi
persyaratan bagi suatu perkecambahan atau juga dapat dikatakan
dormansi benih menunjukkan suatu keadaan dimana benih-benih
sehat (viabel) namun gagal berkecambah ketika berada dalam
kondisi yang secara normal baik untuk berkecambah, seperti
kelembaban yang cukup, suhu dan cahaya yang sesuai (Lambers
1992, Schmidt 2002).
e. Penghambat perkecambahan
Menurut Kuswanto (1996), penghambat perkecambahan
benih dapat berupa kehadiran inhibitor baik dalam benih maupun
di permukaan benih, adanya larutan dengan nilai osmotik yang
tinggi serta bahan yang menghambat lintasan metabolik atau
menghambat laju respirasi.
8
9. 2. Faktor Eksternal
Faktor luar utama yang mempengaruhi perkecambahan
diantaranya :
a. Air
Penyerapan air oleh benih dipengaruhi oleh sifat benih itu
sendiri terutama kulit pelindungnya dan jumlah air yang tersedia
pada media di sekitarnya, sedangkan jumlah air yang diperlukan
bervariasi tergantung kepada jenis benihnya, dan tingkat
pengambilan air turut dipengaruhi oleh suhu (Sutopo, 2002).
Perkembangan benih tidak akan dimulai bila air belum terserap
masuk ke dalam benih hingga 80 sampai 90 % (Darjadi,1972) dan
umumnya dibutuhkan kadar air benih sekitar 30 sampai 55 %
(Kamil, 1979). Benih mempunyai kemampuan kecambah pada
kisaran air tersedia. Pada kondisi media yang terlalu basah akan
dapat menghambat aerasi dan merangsang timbulnya penyakit
serta busuknya benih karena cendawan atau bakteri (Sutopo,
2002).
Menurut Kamil (1979), kira-kira 70 % berat protoplasma sel
hidup terdiri dari air dan fungsi air antara lain:
Untuk melembabkan kulit biji sehingga menjadi pecah atau
robek agar terjadi pengembangan embrio dan endosperm.
Untuk memberikan fasilitas masuknya oksigen kedalam
biji.
Untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat
mengaktifkan berbagai fungsinya.
Sebagai alat transport larutan makanan dari endosperm
atau kotiledon ke titik tumbuh, dimana akan terbentuk
protoplasma baru.
9
10. b. Temperatur
Temperatur merupakan syarat penting yang kedua bagi
perkecambahan benih. Tetapi ini tidak bersifat mutlak sama
seperti kebutuhan terhadap air untuk perkecambahan, dimana biji
membutuhkan suatu level hydration minimum yang bersifat
khusus untuk perkecambahan.
Dalam proses perkecambahan dikenal adanya tiga titik
suhu kritis yang berbeda yang akan dialami oleh benih. Dan tiga
titik suhu kritis tersebut dikenal dengan istilah suhu cardinal yang
terdiri atas pertama, suhu minimum, yakni suhu terkecil dimana
proses perkecambahan biji tidak akan terjadi selama periode
waktu perkecambahan. Bagi kebanyakan benih tanaman,
termasuk kisaran suhu minimumnya antara 0 – 5oC. Jika benih
berada di tempat yang bersuhu rendah seperti itu, maka
kemungkinan besar benih akan gagal berkecambah atau tetap
tumbuh namun dalam keadaan yang abnormal.
Kedua, suhu optimum yakni suhu dimana kecepatan dan
%tase biji yang berkecambah berada pada posisi tertinggi selama
proses perkecambahan berlangsung. Temperatur ini merupakan
temperatur yang menguntungkan bagi berlangsungnya
perkecambahan benih. Suhu optimum berkisar antara 26,5 –
35oC. Serta yang ketiga adalah suhu maksimum, yakni suhu
tertinggi dimana perkecambahan masih mungkin untuk
berlangsung secara normal. Suhu maksimum umumnya berkisar
antara 30 – 40oC. Suhu diatas maksimum biasanya mematikan
biji, karena keadaan tersebut menyebabkan mesin metabolisme
biji menjadi non aktif sehingga biji menjadi busuk dan mati.
10
11. c. Oksigen
Saat berlangsungnya perkecambahan, proses respirasi
akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan
oksigen dan pelepasan CO2, air dan energi panas. Terbatasnya
oksigen yang dapat dipakai akan menghambat proses
perkecambahan benih (Sutopo, 2002). Kebutuhan oksigen
sebanding dengan laju respirasi dan dipengaruhi oleh suhu, mikro-
organisme yang terdapat dalam benih (Kuswanto. 1996). Menurut
Kamil (1979) umumnya benih akan berkecambah dalam udara
yang mengandung 29 % oksigen dan 0.03 % CO2. Namun untuk
benih yang dorman, perkecambahannya akan terjadi jika oksigen
yang masuk ke dalam benih ditingkatkan sampai 80 %, karena
biasanya oksigen yang masuk ke embrio kurang dari 3 %
d. Cahaya
Kebutuhan benih akan cahaya untuk perkecambahannya
berfariasi tergantung pada jenis tanaman (Sutopo, 2002). Adapun
besar pengaruh cahanya terhadap perkecambahan tergantung
pada intensitas cahaya, kualitas cahaya, lamanya penyinaran
(Kamil, 1979). Menurut Adriance and Brison dalam Sutopo (2002)
pengaruh cahaya terhadap perkecambahan benih dapat dibagi
atas 4 golongan yaitu golongan yang memerlukan cahaya mutlak,
golongan yang memerlukan cahaya untuk mempercepat
perkecambahan, golongan dimana cahaya dapat menghambat
perkecambahan, serta golongan dimana benih dapat
berkecambah baik pada tempat gelap maupun ada cahaya.
e. Medium
Medium yang baik untuk perkecambahan haruslah
memiliki sifat fisik yang baik, gembur, mempunyai kemampuan
11
12. menyerap air dan bebas dari organisme penyebab penyakit
terutama cendawan (Sutopo, 2002). Pengujian viabilitas benih
dapat digunakan media antara lain substrat kertas, pasir dan
tanah.
12
13. BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
Perkecambahan terjadi pada embrio tumbuhan
Proses perkecambahan di awali dengan imbibisi
Terdapat dua tipe perkecambahan, yaitu : tipe hypogeal dan epigeal
Faktor yang mempengaruhi perkecambahan pada tumbuhan adalah
faktor internal dan eksternal
B. Saran
Agar perkecambahan belangsung baik kadar air saat proses imbibisi
harus terjaga
Sebelum biji dikecambahkan, terlebih dahulu kita harus mematahkan
masa dormansi dari bijij tersebut.
13
