TUGAS MATA KULIAH FISIOLOGI BENIH

PENGISIAN DAN PEMASAKAN BIJI

Oleh :

Dewi Ma’rufah H0106006

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2008

I. PENDAHULUAN

Biji merupakan alat untuk mempertahankan kelanjutan hidup jenis (species)

suatu tumbuhan yaitu dengan cara mempertahankan atau memperpanjang

kehidupan embryonic axis ( kamil, 1979). Begitu pentingnya peranan biji dalam

keberlanjutan kehidupan, oleh karena pengetahuan tentang biji sendiri sangat

penting untuk diketahui.

Di dalam biji terdapat embrio sebagai calon epikotil dan hipokotil calon

tumbuhan serta cadangan makanan yang pada monokotil disebut endosperm dan

pada dikotil disebut kotiledon. Menurut Hidayat E.B (1995) cadangan makanan di

dalam biji menunjang embrio muda yang muncul dari biji berkecambah sampai

mampu berfotosintesis.

Penyimpanan cadangan makanan merupakan salah satu fungsi utama dari

biji. Penyimpanan cadangan makanan tersebut berhubungan erat dengan proses

pemasakan dan pengisian biji. Pengetahuan tentang hal tersebut sangat diperlukan

sebagai bekal para breeder agar dapat memproduksi benih / biji yang mempunyai

daya dan kecepatan kecambah (viabilitas) yang tinggi.

II. ISI

A. Tahapan Pengisian Biji

Pengisian biji berlangsung melalui beberapa tahapan sampai biji tersebut

benar-benar masak. Tanaman akan mentranslokasikan berbagai senyawa agar

biji mengandung cadangan makanan yang cukup.

Untuk perkembangannya, benih menggunakan bahan-bahan (terutama

karbohidrat) yang disintesis dalam daun. Pada tanaman polong sumber

asimilat berasal dari polong yang sedang tumbuh. Sumber dan translokasi

asimilat yang dipasok bagi benih yang berkembang pada tanaman leguminosa

dapat dibedakan pada tanaman serealia. Dalam tanaman serealia karbohidrat

seperti pati, gula, dan polisakarida lain mencapai maksimum dalam bagian -

bagian vegetatif tanaman induk sekitar waktu antesis (terbukanya kepala sari)

setelah itu konsentrasinya mulai menurun. Sebagian karbohidrat yang

disimpan ini ditranslokasikan kepada bagian yang sedang tumbuh.

Menurut Mugnisyah dkk (1990) bentuk derivat dari karbohidrat yang

ditanslokasikan tersebut adalah sukrosa. Sukrosa ini diangkut melalui jaringan

pengangkut (floem). Dalam terigu dan barley seluruh hara dipasok melalui

jaringan pembuluh yang terentang melalui daerah tali pusar dan kalaza.

Kemudian melalui nucellus akhirnya melalui lapisan aleuron sebelum

memasuki endosperma. Ketika sukrosa berlalu dari jaringan pembuluh ke

dalam endosperma serealia, bahan tersebut dirombak oleh invertase menjadi

glukosa dan fruktosa. Sukrosa kemudian terbentuk kembali setelah dilakukan

pengambilan oleh sel-sel endosperma.

Pada tanamana legum, kebanyakan tidak mampu untuk memobilisasi

asimilat mereka yang disimpan sebelum pembentukan buah akibatnya

pembentukan cadangan makanan dalam benih sangat bergantung pada

asimilat yang dibentuk selama pembentukan buah tersebut. Dan hasil benih

tampaknya sangat peka terhadap pengaruh-pengaruh lingkungan yang

merusak selama pengisian.

Selama tahapan perkembangan dini, benih legum (nonendospermik)

memperoleh haranya dari endosperma yang mengelilingi embrio dalam

kantung embrio. Tetapi asimilat yang diperlukan kemudian untuk cadangan

makanan dalam kotiledon ditranslokasikan dari tanaman induk. Hal ini dapat

berlangsung karena adanya unting pembuluh yang bercabang dari jaringan

pembuluh yang merentang melalui polong dan kemudian lewat melampaui tali

pusar ke integument (mugnisyah dkk, 1990)

Setelah pembuahan, embrio yang berawal sebagai sel tunggal tumbuh

dengan cepat dan bakal benih berkembang untuk mengimbangi perbesaran

struktur yang ada di dalamnya. Embrio merupakan massa dari sel yang tidak

berdiferensiasi dalam tahap awalnya. Dengan berlanjutnya pembesaran maka

terbentuklah tajuk muda, akar muda dan kotiledon (dikotil) atau endosperm

(monokotil).berlalunya asimilat melalui tali pusar dan dari selaput benih

kedalam kotiledon dengan difusi dibantu oleh kehadiran sel transfer.

Sintesis protein ini terjadi di dalam endosperm/ kotiledon Sintesis

protein dimulai dimulai pada saat embrio mulai tumbuh. Sintesis protein ini

mencerminkan peningkatan jumlah enzim dan protein struktural. Pada

permulaan proses sintesis protein itu meningkat dan akhirnya mengalami

penurunan seiring dengan cukupnya cadangan makanan di dalam biji dan

berakhirnya perkembangan embryo di dalam biji (Wartoyo dkk, 2007)

B. Faktor Internal dan Eksternal yang Berpengaruh

Di dalam proses pemasakan dan pengisian biji terdapat faktor-faktor

yang mempengaruhi tingkat optimumnya proses tersebut. Faktor-faktor

tersebut adalah faktor internal yang berasal dari dalam tanaman (biji) itu

sendiri dan faktor eksternal yang lebih berorientasi pada lingkungan.

a. Faktor internal/genetik

Jenis tanaman

Jenis tanaman sangat mempengaruhi proses perkembangan dan

pengisian biji. Pada proses tersebut tanaman dikelompokkan pada dua

jenis yang berbeda yaitu tanaman leguminosa (dikotil) dan tanaman

serealia (monokotil). Perbedaan mendasar terlihat pada proses

translokasi sukrosa diantara keduanya. Jika pada tumbuhan serealia

proses translokasi sudah mencapai maksimum ketika anthesis terjadi.

Akan tetapi, pada tumbuhan leguminosa proses tranlokasi mulai

dilakukan ketika pembentukan buah (penyerbukan sudah terjadi).

Keberagaman gen antar varietas dalam spesies

Dalam satu spesies bahkan dalam satu varietas tanaman, ditemukan

keragaman genetik yang cukup besar. Keragaman genetik tersebut juga

sangat berpengaruh terhadap proses pengisian dan pemasakan biji.

Misalnya saja pada tanaman padi PETA dengan INTANI mempunyai

waktu masak fisiologis yang berbeda.

b. Faktor eksternal

Faktor Lingkungan

Kondisi iklim

Proses pemasakan dan pengisian biji dipengaruhi pula oleh

ketinggian tempat. Hal ini dapat dilihat pada budidaya tanaman padi

daerah yang tinggi lebih panjang jika dibanding dengan masa panen di

daerah yang lebih rendah ketinggiannyya.

Kondisi kelembaban yang ada di sekitar biji pada saat proses

pemasakan dan pengisian biji berlangsung juga akan berpengaruh. Biji

yang berada dalam kondisi kelembaban yang cukup tinggi akan

menghambat pencapaian masak fisiologis sehingga proses tersebut

agak lama tercapai. Hal ini karena pengurangan kadar air dalam biji

terhambat / membutuhkan banyak energi.

Kondisi lahan

Kondisi unsur hara dalam tanah sangat sangat beragam ada

tanah yang bersifat kaya akan unsur hara dan ada pula tanah yang

bersifat kurang unsur hara. Ketika unsur hara dalam kondisi yang

rendah maka tanaman akan terhambat pertumbuhan sehingga proses

pertumbuhan dan pengisian bijinya juga terhambat begitu pula

sebaliknya.

Faktor Teknik Budidaya

Teknk budidaya tanaman berpengaruh terhadap proses pengisian

dan pemasakan biji. Tindakan teknik budidaya yang berpengaruh

terhadap pemasakan dan pengisian biji ini antara lain saat tanam,

pemberian air, pemupukan, jarak tanam, dan saat panen. Saat tanam

yang tepat berkaitan dengan musim yang paling cocok dengan

pertumbuhan tanaman. Apabila tanaman ditanam pada musim yang

tepat (saat yang tepat) maka fotosintat / asimilat akan banyak

dihasilkan dan akan berpengaruh terhadap perkembangan biji. Begitu

pula pemberian air, pemupukan, perlakuan jarak tanam dan saat panen

yang tepat akan berpengaruh positif terhadap pemasakan dan

perkembangan biji apabila kita melakukan teknik budidaya sesuai

dengan kebutuhan tanaman.

C. Saat Tepat Panen Biji Untuk benih

Ketepatan waktu dalam melakukan panen untuk mendapatkan benih

akan sangat berpengaruh terhadap mutu benih yang dapat dilihat dari

kecepatan dan daya kecambah apabila benih tersebut ditanam. Saat yang tepat

untuk memanen biji adalah pada saat biji pada tanaman Tersebut mencapai

masak fisiologis.

Pada saat biji mencapai masak fisiologis ini proses-proses fisiologis

yang berkaitan dengan pengisian biji diihentikan sehingga proses

pertumbuhan (perbesaran) tidak lagi terjadi dan biji mencapai berat

maksimum. Oleh karena itu pada saat biji (buah) sudah mencapai berat

maksimum sebaiknya segera dilakukan pemanenan karena biji sudah

mencapai masak fisiologis.

Selain berat biji yang sudah mencapai maksimum, tanda biji sudah

mencapai masak fisiologis adalah terjadinya penurunan kadar air dalam biji

hingga batasan tertentu (tergantung jenis tanaman). Setelah batasan tertentu

tersebut, kadar air biji akan mengalami fluktuasi. Saat kadar air mengalami

fluktuasi inilah biji sudah masak fisiologis. Fluktuasi kadar air dalama biji

ternyata berhubungan erat dengan kelembaban udara disekitar tempat biji

disimpan. Hal ini disebabkan sifat biji yang higroskopis sehingga sangat

terpengaruh oleh kelembaban udara.

Penentuan saat panen yang tepat sangat berpengaruh terhadap mutu

benih, oleh karena itu ketepatan sangat dianjurkan. Penentuan saat panen

terkadang terkendala oleh tidak serentaknya masaknya walaupun dalam satu

tanaman. Misalnya pada tanaman padi, bulir yang letaknya paling ujung

masak terlebih dahulu daripada bulir yang berada di pangkal. Hal ini

mengakibatkan tidak seragamnya mutu benih karena perbedaan masak

fisiologis.

D. Dampak yang Timbul Saat Panen yang Tepat pada Mutu Benih

Mutu benih tertinggi diperoleh saat masak fisiologis. Tidak pernah

diperoleh mutu biji lebih tinggi daripada mutu biji pada saat masak fisiologis.

Jadi setelah mencapai masak fisiologis, biji tidak akan memiliki mutu yang

lebih tinggi daripada saat masak fisiologis. Karena pada saat lewat masak

fisiologis biji akan mengalami penurunan mutu karena cadangan makanannya

digunakan untuk melakukan respirasi.

Menurut Jurnalis kamil (1979), penundaan masa panen setelah masak

fisiologis juga berdampak negatif pada biji yaitu menurunkan mutu benih,

menurunkan hasil dan meningkatkan potensi kerusakan biji karena fungi /

jamur.

Mutu benih biasa dihubungkan dengan daya kecambah dan kecepatan

berkecambah benih tersebut. Masa panen yang tepat sangat berpengaruh

terhadap dua faktor tersebut karena benih yang sudah mencapai masak

fisiologis memiliki cadangan makanan yang cukup untuk menjadi individu

baru. Cadangan makanan yang cukup dalam biji akan mendorong kecepatan

dan daya berkecambah akan tinggi.

Begitu pula sebaliknya, bila biji dipanen sebelum masak fisiologis maka

biji akan lemah karena berat kering biji yang rendah, cadangan makanan

sedikit, jaringan penunjang tidak tumbuh baik karena (Kamil, 1979).

Tentunya, mutu biji ini lebih rendah daripada biji yang sudah mencapai

masak fisiologis yang dicirikan dengan berat kering (berat biji) yang

maksimum dan kadar air yang mengalami fluktuasi harian.

III. KESIMPULAN

Tahapan pengisian biji secara kimiawi adalah proses translokasi karbohidrat

ke dalam biji. Proses pentranslokasian ini melewati floem, funiculus-kalaza dan

akhirnya masuk ke dalam biji. Karbohidrat tadi ditranslokasikan dalam bentuk

sukrosa dan ketika sukrosa tersebut sudah sampai di dalam biji maka akan diubah

lagi menjadi pati.

Faktor internal yang berpengaruh dalam proses pemasakan dan pengisian

biji adalah faktor internal yang terdiri dari jenis tanaman dan keberagaman gen

antar varietas di dalam spesies. Sedangkan faktor eksternal yang berpengaruh

adalah faktor lingkungan dan faktor teknik budidaya.

Saat tepat memanen benih yang digunakan untuk produksi pertanian adalah

pada saat benih mencapai masak fisiologis yang ditandai dengan berfluktuasinya

kadar air dan maksimalnya berat kering dari biji. Dampak yang timbul ketika

benih dipanen pada saat yang tepat adalah benih akan mempunyai daya dan

kecepatan kecambah yang tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

Hidayat, E.B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. ITB. Bandung.

Kamil, J. 1979. Teknologi Benih I. Angkasa. Bandung.

Mugnisyah, W.Q., Setiawan, A. 1990. Pengantar Produksi Benih. Rajawali press. Jakarta.

Wartoyo., Warsoko W., Sri N., Bambang., 2007. Buku Ajar Fisioogi Benih. UNS.

Surakarta.