2.3.1
Pengertian perkecambahan
Perkecambahan adalah proses pertumbuhan dan perkembangan embrio pada tumbuhan.
(Idun Kistinnah dan Endang Sri Lestari, 2009,hal 15). Perkecambahan merupakan permulaan
atau awal pertumbuhan embrio di dalam biji. Biji yang berkecambah dapat membentuk
plumula karena di dalamnya mengandung embrio. Embrio mempunyai 3 bagian yaitu
radikula, kotiledon, dan kaulikalus.
Pada saat biji atau organ vegetatif terpencar dan
mencapai suatu lokasi atau habitat, maka perkecambahannya akan sangat
dipengaruhi oleh faktor lingkungannya. Perkecambahan merupakan awal pertumbuhan
dari pertumbuhan biji atau organ vegetatif. Pada biji perkecambahan umumnya
ditandai oleh beberapa tahapan proses fisiologis yaitu:
1. imbibisi
air
2. peningkatan
respirasi
3. mobilisasi
cadangan makanan
4. penggunaan
simpanan makanan
Akhirnya
akan terbentuk sel-sel baru, jaringan-jaringan baru dan organ organ baru yang
maristematis. Untuk kebanyakan tanaman pangan tahap-tahapan proses ini akan
segera terjadi setelah tanam. Hal ini berbeda dengan umumnya biji gulma yang
perkecambahannya tidak terjadi pada saat biji-biji terpencar dan mencapai
permukaan tanah.
2.3.2
Tipe
perkecambahan
Terdapat dua
tipe pertumbuhan awal dari suatu kecambah tanaman yaitu :
·
Tipe Epigeal (epigous) dimana munculnya radikal
diikuti dengan memanjangnya hipokotil secara keseluruhan dan membawa serta
kotiledon dan flumula keatas permukaan tanah.
·
Hipogeal
(hipogeous), dimana munculnya radikel diikuti dengan pemanjangan plumula,
hipokotil tidak memanjang keatas permukaan tanah sedangkan kotiledon tetap
berada didalam kulit biji dibawah permukaan tanah.
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 persen, 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).
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.
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).
d.
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.
2.3.4
Dormansi
Biji-biji
gulma dan bagian vegetatif tanaman biasanya mempunyai periode istirahat yang
disebut ”dormansi”. Dormansi adalah suatu istilah fisiologis tumbuhan yang
dipergunakan untuk biji atau organ vegetatif yang tidak mau berkecambah
meskipun keadaan lingkungannya menguntungkan.
Dormansi
merupakan strategi reproduksi gulma untuk tetap bertahan hidup dalam keadaan
yang tidak menguntungkan. Dengan cara demikian, perkecambahan dapat terjadi
beberapa waktu kemudian dan atau terjadi di tempat lain yang berjauhan dengan
induknya. Selain itu dormansi dapat menjadikan biji-biji gulma tahan
bertahun-tahun dalam tanah dan hanya akan berkecambah dan tumbuh bila keadaan
lingkungannya menguntungkan. Biji-biji gulma yang berada dalam tanah tersebut
mempunyai tingkat dormansi yang berbeda-beda, sehingga perkecambahan dari suatu
populasi biji gulma tidak terjadi secara serentak. Keadaan ini mengakibatkan
biji-biji gulma dalam tanah akan tetap menjadi masalah selama biji-biji
tersebut masih ada.
Dalam
keadaan dorman, biji-biji gulma sulit dikendalikan. Metode-metode yang ada
sekarang pada umumnya masih belum efektif, dengan sterilisasi tanah secara
total. Pemahaman biologi biji gulma akan memberikan sumbangan yang sangat besar
sebagai dasar untuk mengembangkan dan memperbaiki metodemetode pengendalian
yang telah ada.
Berdasarkan
karakter dan faktor-faktor yang menjadi penyebabnya, beberapa pakar biologi
membedakan dormansi menjadi 3 macam yaitu, bawaan (innate), rangsangan dan
paksaan (enforced).
1. Dormansi
Bawaan.
Dormansi
bawaan merupakan dormansi disebabkan oleh beberapa faktor dan mekanisme yang
bersifat genetis. Faktor dan mekanisme penyebabnya antara lain ialah :
a. Embrio
yang belum matang.
Pada
beberapa jenis gulma, biji yang terlihat telah sempurna dan terpisah dari induknya,
embrionya masih dalam proses pertumbuhan dan perkembangan. Biji-biji tersebut
akan berkecambah setelah pertumbuhan dan perkembangan embrionya sempurna.
Contoh : Welingi (Scorpus sp.) dan
Cacaban (Polygonum sp.).
b. kulit
biji yang keras.
Kulit
biji yang keras merupakan penghalang perkecambahan, karena impermeable (tidak
dapat ditembus) oleh gas, air atau tahan terhadap tekanan. Meskipun air dan gas
telah dapat menembus, tetapi bila kulit biji keras (tahan tekanan) maka biji
belum dapat berkecambah. Biji yang mempunyai sifat seperti ini akan berkecambah
bila kulit bijinya menipis karena kerusakan mekanis seperti kebakaran, hewan
dan mikroorganisme atau penyebab fisik lain. Contohnya : jenis-jenis bayam (Amranthus spp.) dan jenis-jenis sawi (Brasica spp.).
c. Hambatan
kimiawi.
Hambatan
kimiawi dalam kulit biji atau buah, dalam embryo atau endosperm dapat
menyebabkan biji tidak dapat berkecambah. Biji-biji yang mempunyai sifat dorman
seperti ini biasanya dapat berkecambah setelah hambatan tersebut hilang karena
perlakuan pencucian, suhu atau cahaya.
2. Dormansi
Rangsangan (Induced Dormancy).
Istilah
ini yang sering juga disebut dormansi sekunder, digunakaan untuk biji-biji yang
biasanya berkecambah bila keadaan menguntungkan, kemudian menjadi dorman karena
lingkungan yang tidak menguntungkan seperti kurang air, kurang oksigen, kurang
cahaya dan sebagainya. Biji-biji yang terbenam dalam tanah tidak dapat segera
berkecambah setelah terbawa ke permukaan tanah karena telah mengalami induced
dormancy.
Pada
beberapa jenis gulma seringkali ditemukan adanya interaksi antara dormansi
bawaan dan dormansi rangsangan. Sebagian besar biji gulma mempunyai dormansi
bawaan dan dengan pembenaman ke dalam tanah dormansi sekunder menjadi
terangsang. Hal ini akan mengakibatkan umur biji-biji gulma dalam tanah menjadi
lebih panjang. Oleh karena lahan-lahan pertanian seringkali mengalami
pengolahan tanah yang memungkinkan terbenamnya biji-biji gulma, maka peranan
dormansi dan pemecahannya menjadi sangat penting dalam pengelolaan gulma.
3. Dormansi
Paksaan (Enforced dormancy).
Dormansi
paksaan merupakan istilah yang digunakan untuk biji-biji yang tidak berkecambah
selama faktor lingkungan (kelembaban, cahaya, oksigen) kurang menguntungkan dan
segera akan berkecambah bila lingkungannya menguntungkan. Beberapa faktor
lingkungan yang mempengaruhi dormansi dan perkecambahan biji gulma adalah suhu,
kelembaban, oksigen dan cahaya.
a. Suhu
Suhu
yang diperlukan biji gulma untuk dapat berkecambah beragam antar jenis gulma.
Batas suhu terendah disebut suhu minimum dan batas suhu tertinggi disebut suhu
maksimum. Gulma di daerah beriklim sedang digolongkan ke dalam gulma musim
dingin dan gulma musim panas. Gulma musim dingin memerlukan suhu 5–15oC
untuk perkecambahannya, sedangkan untuk gulma musim panas berkisar antara 18–35oC.
Untuk jenis-jenis gulma tropis mungkin juga memerlukan batas suhu tertentu.
b. Kelembaban
Perkecambahan
merupakan suatu periode dimana metabolisme dan pembesaran sel-sel terjadi
dengan suatu kecepatan yang tinggi. Hal ini akan dapat berlangsung bila biji
gulma dapat menyerap (imbibisi) air yang cukup. Ada tiga faktor yang
mempengaruhi kecepatan dan tingkat imbibisi air yang diperlukan untuk
perkecambahan biji dalam tanah yaitu :
a.
Sifat-sifat dan struktur biji
b.
Sifat-sifat dan struktur tanah, dan
c.
Tingkat hubungan antara tanah dan biji.
c. Oksigen
Selain
suhu dan kelembaban yang optimum, proses perkecambahan tergantung dari
kandungan oksigen dalam tanah. Persentasi oksigen di dalam tanah bervariasi
tergantung pada porositas tanah, kedalaman, dan banyaknya organisme yang
mempengaruhinya. Pada umumnya biji-biji gulma yang berukuran kecil berkecambah
pada lapisan tanah setebal kurang dari satu sentimeter. Pada tanah pasir
biji-biji gulma dapat berkecambah pada lapisan yang lebih dalam dari pada tanah
liat.
d. Cahaya
Telah
umum diketahui bahwa kebanyakan biji-biji gulma memerlukan cahaya untuk
perkecambahannya. Selain itu pada umumnya mempunyai biji yang berukuran relatif
sangat kecil, sehingga mempunyai persediaan makanan yang sangat sedikit. Kedua
hal itu mengakibatkan biji-biji gulma harus dapat berkecambah pada permukaan
tanah antara pada kedalaman beberapa milimeter saja sehingga kecambahnya dapat
hidup dan tumbuh. Oleh karena itu, pada tanah-tanah pertanian banyak
jenis-jenis gulma yang bijinya terbenam cukup dalam akibat pengolahan tanah dan
hanya akan berkecambah jika biji-biji tersebut dikecambahkan ke permukaan tanah
akibat pengolahan tanah musim berikutnya.
2.3.5 Simpanan Biji dalam Tanah
(Seed Bank)
Faktor yang paling penting dalam suatu populasi
gulma di suatu daerah pertanian atau habitat-habitat lainnya adalah biji-biji
gulma yang berada dalam tanah yang dihasilkan oleh gulma yang tumbuh
sebelumnya. Pada kebanyakan lahan pertanian terdapat biji-biji gulma yang
sewaktu-waktu dapat berkecambah dan tumbuh bila keadaan lingkungan
menguntungkan.
Banyaknya biji-biji gulma dalam tanah (seed bank)
merupakan gabungan dari biji-biji yang dihasilkan oleh gulma sebelumnya dan
biji-biji yang masuk dari luar dikurangi dengan biji yang mati dan berkecambah
serta biji yang terbawa ke luar. Biji-biji yang berasal dari luar daerah
sumbangannya tidak berarti dalam menentukan ukuran seed bank, dibandingkan
dengan biji-biji yang dihasilkan oleh gulma sebelumnya.
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa
banyaknya biji gulma dalam tanah bervariasi antar habitat. Lahan-lahan
pertanian yang digunakan secara intensif umumnya mempunyai simpanan biji dalam
tanah yang lebih besar dibandingkan dengan lahan-lahan yang baru dibuka.
2.3.6 Ukuran dan Kematangan Biji
Umur biji-biji gulma dalam tanah sangat bervariasi
antar jenis, banyak diantaranya yang mampu mempertahankan viabilitasnya dalam
waktu yang panjang hingga ratusan bahkan ribuan tahun.
Beberapa
faktor penyebab kematian biji gulma dalam tanah antara lain :
a. Hilangnya
cadangan makanan dalam biji oleh respirasi
b. Rusaknya
cadangan makanan karena pengaruh oleh enzim dan oksidasi
c. Koagulasi
protein
d. Akumulasi
senyawa-senyawa beracu
e. Degenerasi
inti sel
0 komentar:
Posting Komentar