SUMBER AJARAN: Makalah Dormansi Benih

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah Teknologi Benih dengan tema "DORMANSI BENIH" ini tepat pada waktuny.

Kami juga mengucapkan terima kasih pada dosen pembimbing mata kuliah Teknologi Benih yang telah membimbing kami dalam kegiatan perkuliahan ini.

Kami telah berusaha semaksimal mungkin dalam menyelesaikan makalah ini, namun demikian kami tetap menyadari bahwa masih banyak terdapat kesalahan baik dari segi bahasa maupun penulisannya. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan makalah ini dan untuk pembelajaran di masa yang akan datang. Akhir kata , kami ucapkan terima kasih.

Jambi, April 2014

Penulis

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Benih merupakan komponen penting teknologi kimiawi-biologis yang pada setiap musim tanam untuk komoditas tanaman pangan masih menjadi masalah karena produksi benih bermutu masih belum dapat mencukupi permintaan pengguna atau petani. Benih dari segi tehnologi diartikan sebagai organisme mini hidup yang dalam keadaan “istirahat” atau dorman yang tersimpan dalam wahana tertentu yang digunakan sebagai penerus generasi.

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tingkat tinggi merupakan peristiwa yang kompleks. Jika dimulai dari proses perkecambahan, maka proses selanjutnya merupakan sederet perubahan morfologi dan fisiologi yang dinamakan pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan vegetatif menyusul perkecambahan yang merupakan proses pembentangan sel-sel penyusun embrio adalah terjadinya diferensiasi sel meristem apikal, membentuk organ vegetatif dan selanjutnya terjadi pertumbuhan reproduktif (Soerodikoesomo, 1994).

Buah atau biji yang terbentuk biasanya mengalami periode dorman sebelum berkecambah untuk menyelesaikan hidupnya. Pada tumbuhan umur pendek, setelah terbentuk buah atau biji, bagian vegetatif akan mati. Pada tumbuhan tahunan, tidak mati tetapi untuk periode tertentu dapat lama atau sebentar akan mengalami periode dorman, sebelum melanjutkan pertumbuhan vegetatif lagi. Perkecualian sudah tentu ada, misalnya tumbuhan bakau bijinya berkecambah sewaktu masih berada di dalam buah yang melekat pada induknya (Soerodikoesomo, 1994).

Ada kalanya lingkungan tumbuh tidak sesuai dengan pertumbuhan. Misal di iklim sedang, ada musim dingin yang tidak memungkinkan tumbuhan tumbuh normal. Di tropika sekalipun ada saat tidak baik untuk pertumbuhan, misalnya keadaan kering yang lama. Untuk itu tumbuhan akan memasuki masa dorman, yaitu meristem kuncup tetap mempunyai potensi untuk tumbuh, tetapi tidak melakukan pertumbuhan atau pertumbuhannya sangat lambat (Goldsworthy, 1992).

Dormansi dapat di jumpai pada berbagai organ lain misalnya rhizome, umbi, umbi lapis, dan biji. Penyebab terjadinya dormasi bermacam-macam, ada yang spontan, ada yang karena keadaan lingkungan, misalnya kekurangan air, temperatur rendah, hari pendek. Jika dianalisis, ternyata ada beberapa hormon yang ikut mempengaruhinya. Pada organ dorman, selain kadar kenaikan absisin juga terjadi perubahan lain, yaitu turunnya kadar air, transpor antar sel terhambat, organel tertentu mereduksi dan metabolisme lambat (Goldsworthy, 1992).

Dormansi adalah suatu keadaan berhenti tumbuh yang dialami organisme hidup atau bagiannya sebagai tanggapan atas suatu keadaan yang tidak mendukung pertumbuhan normal. Dengan demikian, dormansi merupakan suatu reaksi atas keadaan fisik atau lingkungan tertentu. Pemicu dormansi dapat bersifat mekanis, keadaan fisik lingkungan, atau kimiawi. Pada beberapa jenis varietas tanaman tertentu, sebagian atau seluruh benih menjadi dorman sewaktu dipanen, sehingga masalah yang sering dihadapi oleh petani atau pemakai benih adalah bagaimana cara mengatasi dormansi tersebut.

Kondisi dormansi mungkin dibawa sejak benih masak secara fisiologis ketika masih berada pada tanaman induknya atau mungkin setelah benih tersebut terlepas dari tanaman induknya.

Selama penyimpanan benih-benih dalam keadaan dormansi (tidur) dan perlu dilakukan perlakuan sebelum di kecambahkan. Benih dikatakan dormansi apabila benih itu sebenarnya hidup (viable) tetapi tidak berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan lingkungan yang memenuhi syarat bagi perkecambahan dan periode dormansi ini dapat berlangsung semusim atau tahunan tergantung pada tipe dormansinya.

1.2. Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah :

· Mahasiswa dapat mengetahui pengertian dan penyebab dormansi

· Mahasiswa dapat mengetahui tipe-tipe dari dormansi

· Mahasiswa dapat mengetahui bagaimana teknik pematahan dormansi

BAB 2

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Dormansi

Banyak biji tumbuhan budidaya yang menunjukkan perilaku ini. Penanaman benih secara normal tidak menghasilkan perkecambahan atau hanya sedikit perkecambahan. Perlakuan tertentu perlu dilakukan untuk mematahkan dormansi sehingga benih menjadi tanggap terhadap kondisi yang kondusif bagi pertumbuhan. Bagian tumbuhan yang lainnya yang juga diketahui berperilaku dorman adalah kuncup.

2.2 Penyebab Terjadinya Dormansi Benih

Benih yang mengalami dormansi biasanya disebabkan oleh :

· Rendahnya atau tidak adanya proses imbibisi air yang disebabkan oleh struktur benih (kulit benih) yang keras, sehingga mempersulit keluar masuknya air ke dalam benih.

· Respirasi yang tertukar, karena adanya membran atau pericarp dalam kulit benih yang terlalu keras, sehingga pertukaran udara dalam benih menjadi terhambat dan menyebabkan rendahnya proses metabolisme dan mobilisasi cadangan makanan dalam benih.

· Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio, karena kulit biji yang cukup kuat sehingga menghalangi pertumbuhan embrio. Pada tanaman pangan, dormansi sering dijumpai pada benih padi, sedangkan pada sayuran dormani sering dijumpai pada benih timun putih, pare dan semangka non biji.

2.3 Tipe-tipe Dormansi Benih

Ada beberapa tipe dari dormansi dan kadang-kadang lebih dari satu tipe terjadi didalam benih yang sama. Di alam, dormansi dipatahkan secara perlahan-lahan atau disuatu kejadian lingkungan yang khas. Tipe dari kejadian lingkungan yang dapat mematahkan dormansi tergantung pada tipe dormansi.

Secara umum menurut Aldrich (1984) Dormansi dikelompokkan menjadi 2 tipe yaitu :

1. Innate dormansi (dormansi primer)

Dormansi primer adalah dormansi yang paling sering terjadi, terdiri dari dua sifat:

· Dormansi eksogenous yaitu kondisi dimana komponen penting perkecambahan tidak tersedia bagi benih dan menyebabkan kegagalan dalam perkecambahan. Tipe dormansi tersebut berhubungan dengan sifat fisik dari kulit benih serta faktor lingkungan selama perkecambahan.

· Dormansi endogenous yaitu dormansi yang disebabkan karena sifat-sifat tertentu yang melekat pada benih, seperti adanya kandungan inhibitor yang berlebih pada benih, embrio benih yang rudimenter dan sensitivitas terhadap suhu dan cahaya.

2. Induced dormansi (dormansi sekunder)

Dormansi sekunder adalah sifat dormansi yang terjadi karena dihilangkannya satu atau lebih faktor penting perkecambahan. Dormansi sekunder disini adalah benih-benih yang pada keadaan normal maupun berkecambah, tetapi apabila dikenakan pada suatu keadaan yang tidak menguntungkan selama beberapa waktu dapat menjadi kehilangan kemampuannya untuk berkecambah. Kadang-kadang dormansi sekunder ditimbulkan bila benih diberi semua kondisi yang dibutuhkan untuk berkecambah kecuali satu. Misalnya kegagalan memberikan cahaya pada benih yang membutuhkan cahaya.

Diduga dormansi sekunder tersebut disebabkan oleh perubahan fisik yang terjadi pada kulit biji yang diakibatkan oleh pengeringan yang berlebihan sehingga pertukaran gas-gas pada saat imbibisi menjadi lebih terbatas.

Sedangkan menurut Sutopo (1985), Ada beberapa tipe dormansi, yaitu dormansi Fisik dan dormansi Fisiologis.

1. Dormansi Fisik

Pada tipe dormansi ini yang menyebabkan pembatas structural terhadap perkecambahan adalah kulit biji yang keras dan kedap sehingga menjadi penghalang mekanis terhadap masuknya air atau gas pada berbagai jenis tanaman. Yang termasuk dormansi fisik adalah:

a. Impermeabilitas kulit biji terhadap air

Benih-benih yang menunjukkan tipe dormansi ini disebut benih keras contohnya seperti pada famili Leguminoceae, disini pengambilan air terhalang kulit biji yang mempunyai struktur terdiri dari lapisan sel-sel berupa palisade yang berdinding tebal, terutama dipermukaan paling luar dan bagian dalamnya mempunyai lapisan lilin. Di alam selain pergantian suhu tinggi dan rendah dapat menyebabkan benih retak akibat pengembangan dan pengkerutan, juga kegiatan dari bakteri dan cendawan dapat membantu memperpendek masa dormansi benih.

b. Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio

Pada tipe dormansi ini, beberapa jenis benih tetap berada dalam keadaan dorman disebabkan kulit biji yang cukup kuat untuk menghalangi pertumbuhan embrio. Jika kulit ini dihilangkan maka embrio akan tumbuh dengan segera. Tipe dormansi ini juga umumnya dijumpai pada beberapa genera tropis seperti Pterocarpus, Terminalia, Eucalyptus, dll ( Doran, 1997). Pada tipe dormansi ini juga didapati tipe kulit biji yang biasa dilalui oleh air dan oksigen, tetapi perkembangan embrio terhalang oleh kekuatan mekanis dari kulit biji tersebut. Hambatan mekanis terhadap pertumbuhan embrio dapat diatasi dengan dua cara mengekstrasi benih dari pericarp atau kulit biji.

c. Permeabilitas yang rendah dari kulit biji terhadap gas-gas.

Pada dormansi ini, perkecambahan akan terjadi jika kulit biji dibuka atau jika tekanan oksigen di sekitar benih ditambah. Pada benih apel misalnya, suplai oksigen sangat dibatasi oleh keadaan kulit bijinya sehingga tidak cukup untuk kegiatan respirasi embrio. Keadaan ini terjadi apabila benih berimbibisi pada daerah dengan temperatur hangat. Benih kacang adalah benih sayur yang tidak kenal masa dormansinya.

2. Dormasi fisiologis (embrio)

Penyebabnya adalah embrio yang belum sempurna pertumbuhannya atau belum matang. Benih-benih demikian memerlukan jangka waktu tertentu agar dapat berkecambah (penyimpanan). Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-beda dari kurun waktu beberapa hari sampai beberapa tahun tergantung jenis benih. Benih-benih ini biasanya ditempatkan pada kondisi temperatur dan kelembaban tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrio terbentuk sempurna dan dapat berkecambah (Schmidt, 2002).

Beberapa penyebab dormansi fisiologis adalah :

a. Immaturity Embrio

Pada dormansi ini perkembangan embrionya tidak secepat jaringan sekelilingnya sehingga perkecambahan benih-benih yang demikian perlu ditunda. Sebaiknya benih ditempatkan pada tempe-ratur dan kelembaban tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrionya terbentuk secara sempurna dan mampu berkecambah.

b. After ripenin

Benih yang mengalami dormansi ini memerlukan suatu jangkauan waktu simpan tertentu agar dapat berkecambah, atau dika-takan membutuhkan jangka waktu "After Ripening". After Ripening diartikan sebagai setiap perubahan pada kondisi fisiologis benih selama penyimpanan yang mengubah benih menjadi mampu berkecambah. Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-beda dari beberapa hari sampai dengan beberapa tahun, tergantung dari jenis benihnya.

c. Dormansi Sekunder

Dormansi sekunder disini adalah benih-benih yang pada keadaan normal maupun berkecambah, tetapi apabila dikenakan pada suatu keadaan yang tidak menguntungkan selama beberapa waktu dapat menjadi kehilangan kemampuannya untuk berkecambah. Kadang-kadang dormansi sekunder ditimbulkan bila benih diberi semua kondisi yang dibutuhkan untuk berkecambah kecuali satu. Misalnya kegagalan memberikan cahaya pada benih yang membutuhkan cahaya.

d. Dormansi yang disebabkan oleh hambatan metabolis pada embrio

Dormansi ini dapat disebabkan oleh hadirnya zat penghambat perkecambahan dalam embrio. Zat-zat penghambat perkecambahan yang diketahui terdapat pada tanaman antara lain : Ammonia, Abcisic acid, Benzoic acid, Ethylene, Alkaloid, Alkaloids Lactone (Counamin) dll. Counamin diketahui menghambat kerja enzim-enzim penting dalam perkecambahan seperti Alfa dan Beta amilase.
Tipe dormansi lain selain dormansi fisik dan fisiologis adalah kombinasi dari beberapa tipe dormansi. Tipe dormansi ini disebabkan oleh lebih dari satu mekanisme. Sebagai contoh adalah dormansi yang disebabkan oleh kombinasi dari immaturity embrio, kulit biji indebiscent yang membatasi masuknya O2 dan keperluan akan perlakuan chilling.

Tipe dormansi lain selain dormansi fisik dan fisiologis adalah kombinasi dari beberapa tipe dormansi. Tipe dormansi ini disebabkan oleh lebih dari satu mekanisme. Sebagai contoh adalah dormansi yang disebabkan oleh kombinasi dari immaturity embrio, kulit biji indebiscent yang membatasi masuknya O₂ dan keperluan akan perlakuan chilling.

2.4 Teknik Pematahan Dormansi Benih

Tujuan pematahan dormansi adalah mendorong proses pematangan embrio, mengaktifkan enzim di dalam embrio, dan peningkatan permeabilitas kulit benih yang memungkinkan masuknya air dan gas-gas yang diperlukan dalam perkecambahan (Muchtar 1987).

Untuk mengetahui dan membedakan/memisahkan apakah suatu benih yang tidak dapat berkecambah adalah dorman atau mati, maka dormansi perlu dipecahkan. Masalah utama yang dihadapi pada saat pengujian daya tumbuh atau kecambah benih yang dormansi adalah bagaimana cara mengetahui dormansi, sehingga diperlukan cara-cara agar dormansi dapat dipersingkat.

Bewley dan Black (1985) mengemukakan 2 proses mekanisme pematahan dormansi, yaitu :

1. Proses dormansi hormonal, konsep dari teori tersebut dihubungkan dengan hormon pengatur tumbuh, baik yang menghambat (inhibitor) maupun yang merangsang pertumbuhan (promotor). Dormansi dapat dipatahkan dengan menghilangkan inhibitor atau dengan penggunaan promotor yang mampu mempercepat terjadinya keseimbangan antara inhibitor dan promotor.

2. Proses pengaruh metabolik sebagai akibat perlakuan pematahan dormansi, konsepnya melibatkan lintasan pentose fosfat untuk sintesis RNA, DNA dan protein.

Ada beberapa cara yang telah diketahui adalah :

A. Dengan perlakuan mekanis

Diantaranya yaitu dengan Skarifikasi. Skarifikasi mencakup cara-cara seperti mengkikir/menggosok kulit biji dengan kertas amplas, melubangi kulit biji dengan pisau, memecah kulit biji maupun dengan perlakuan goncangan untuk benih-benih yang memiliki sumbat gabus. Tujuan dari perlakuan mekanis ini adalah untuk melemahkan kulit biji yang keras sehingga lebih permeabel terhadap air atau gas.

B. Dengan perlakuan kimia

Tujuan dari perlakuan kimia adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki air pada waktu proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat, asam nitrat dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lebih lunak sehingga dapat dilalui oleh air dengan mudah.

- Sebagai contoh perendaman benih ubi jalar dalam asam sulfat pekat selama 20 menit sebelum tanam.

- Perendaman benih padi dalam HNO3 pekat selama 30 menit.

- Pemberian Gibberelin pada benih terong dengan dosis 100 - 200 PPM.
Bahan kimia lain yang sering digunakan adalah potassium hidroxide, asam hidrochlorit, potassium nitrat dan Thiourea. Selain itu dapat juga digunakan hormon tumbuh antara lain: Cytokinin, Gibberelin dan iuxil (IAA).

C. Perlakuan perendaman dengan air

Perlakuan perendaman di dalam air panas dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih. Caranya yaitu : dengan memasukkan benih ke dalam air panas pada suhu 60 - 70 0C dan dibiarkan sampai air menjadi dingin, selama beberapa waktu. Untuk benih apel, direndam dalam air yang sedang mendidih, dibiarkan selama 2 menit lalu diangkat keluar untuk dikecambahkan. Perendaman dengan air panas merupakan salah satu cara memecahkan masa dormansi benih
HCl adalah salah satu bahan kimia yang dapat mengatasi masalah dormansi pada benih.

D. Perlakuan dengan suhu

Cara yang sering dipakai adalah dengan memberi temperatur rendah pada keadaan lembab (Stratifikasi). Selama stratifikasi terjadi sejumlah perubahan dalam benih yang berakibat menghilangkan bahan-bahan penghambat perkecambahan atau terjadi pembentukan bahan-bahan yang merangsang pertumbuhan. Kebutuhan stratifikasi berbeda untuk setiap jenis tanaman, bahkan antar varietas dalam satu famili.

E. Perlakuan dengan cahaya

Cahaya berpengaruh terhadap prosentase perkecambahan benih dan laju perkecambahan. Pengaruh cahaya pada benih bukan saja dalam jumlah cahaya yang diterima tetapi juga intensitas cahaya dan panjang hari.

Di bawah ini adalah tabel tipe-tipe dari dormansi beserta metode pematahan dormansi.

Tipe dormansi	Karakteristik	Contoh spesies	Metode pematahan dormansi
Tipe dormansi	Karakteristik	Contoh spesies	Alami	Buatan
Immature embryo	Benih secara fisiologis belum mampu berkecambah, karena embryo belum masak walaupun biji sudah masak	Fraxinus excelcior, Ginkgo biloba, Gnetum gnemon	Pematangan secara alami setelah biji disebarkan	Melanjutkan proses fisiologis pemasakan embryo setelah biji mencapai masa lewat-masak (after-ripening)
Dormansi mekanis	Perkembangan embryo secara fisis terhambat karena adanya kulit biji/buah yang keras	Pterocarpus, Terminalia spp, Melia volkensii	Dekomposisi bertahap pada struktur yang keras	Peretakan mekanis
Dormansi fisis	Imbibisi/penyerapan air terhalang oleh lapisan kulit biji/buah yang impermeable	Beberapa Legum & Myrtaceae	Fluktuasi suhu	Skarifikasi mekanis, pemberian air panas atau bahan kimia
Dormansi chemis	Buah atau biji mengandung zat penghambat (chemical inhibitory compound) yang menghambat perkecambahan	Buah fleshy (berdaging)	Pencucian (leaching) oleh air, dekomposisi bertahap pada jaringan buah	Menghilangkan jaringan buah dan mencuci bijinya dengan air
Foto dormansi	Biji gagal berkecambah tanpa adanya pencahayaan yang cukup. Dipengaruhi oleh mekanisme biokimia fitokrom	Sebagian besar spesies temperate, tumbuhan pioneer tropika humida seperti eucalyptus dan Spathodea	Pencahayaan	Pencahayaan
Thermo dormansi	Perkecambahan rendah tanpa adanya perlakuan dengan suhu tertentu	Sebagian besar spesies temperate, tumbuhan pioneer daerah tropis-subtropis kering, tumbuhan pioneer tropika humida	Penempatan pada suhu rendah di musim dingin Pembakaran Pemberian suhu yang berfluktuasi	Stratifikasi atau pemberian perlakuan suhu rendah Pemberian suhu tinggi Pemberian suhu berfluktuasi

BAB 3

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Benih merupakan komponen penting teknologi kimiawi-biologis yang pada setiap musim tanam untuk komoditas tanaman pangan masih menjadi masalah karena produksi benih bermutu masih belum dapat mencukupi permintaan pengguna atau petani.

2. Benih yang mengalami dormansi ditandai oleh:

a. Rendahnya atau tidak adanya proses imbibisi air

b. Proses respirasi tertekan atau terhambat

c. Rendahnya proses mobilisasi cadangan makanan

d. Rendahnya proses metabolisme cadangan makanan

3. Secara umum, dormansi dikelompokkan menjadi 2 tipe yaitu:

a. Dormansi Fisik, disebabkan oleh pembatasan structural terhadap perkecambahan biji, seperti kulit biji yang keras dan kedap sehingga menjadi penghalang mekanis terhadap masuknya air atau gas-gas kedalam biji.

b. Dormansi Fisiologis, pada umumnya disebabkan oleh zat pengatur tumbuh, baik yang berupa penghambat maupun perangsang tumbuh.

4. Cara-cara untuk memecahkan dormansi antara lain dengan perlakuan mekanis, perlakuan kimia, perlakuan perendaman air, perlakuan pemberian temperatur tertentu dan perlakuan dengan cahaya.

DAFTAR PUSTAKA

Abdi. 2008. Dormansi Pada Benih Tanaman Pangan Dan Cara Praktis Membangkitkannya. Diakses dari http://www.tanindo.com/abdi5/hal0401.htm. pada tanggal 28 November 2010 pukul 20.20 WIB

Goldsworthy, Peter, 1992, Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Soerodikoesomo, Wibisono, 1994, Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan, Depdikbud, Jakarta

Sasmithahamihardja, D., (1996), Fisiologi Tumbuhan, Fakultas FMIPA ITB, Bandung

Sutopo, Lita., (1993) Teknologi Benih, Fakultas Pertanian UNBRAW, Jakarta Utara.

http://ppspendbio.blogspot.com/2012/09/makalah.html

http://id.wikipedia.org/wiki/benih

http://agrica.wordpress.com/2009/01/03/dormansi-biji/

http://id.wikipedia.org/wiki/Dormansi