Siska Fauziah 3415111364

PROSES PERKECAMBAHAN

Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi, dan biokimia. Menurut analis benih, benih dikatakan berkecambah jika sudah dapat dilihat atribut perkecambahannya, yaitu plumula dan radikula dan keduanya tumbuh normal dalam jangka waktu tertentu sesuai dengan ketentuan ISTA. Sedangkan menurut ahli fisiologi, perkecambahan adalah proses pengaktifan kembali aktivitas pertumbuhan embryonic axis di dalam benih yang terhenti untuk kemudian membentuk bibit. Perkecambahan benih merupakan proses berubahnya benih menjadi kecambah yang diawali proses metabolisme benih dan aktivitas pertumbuhan embrio menjadi kehidupan baru. Proses perkecambahan dibedakan menjadi 2 proses yaitu :  (a) proses perkecambahan fisiologis dan (b) proses perkecambahan morfologis (Kozlowski, 1972a).

a.      Proses Perkecambahan Fisiologis

Tahapan perkecambahan dimulai dengan hidrasi atau imbibisi, dilanjutkan oleh pengaktifan enzim,

inisiasi pertumbuhan embrio dan pertumbuhan kecambah berikutnya. Berikut ini rincian tahapan

perkecambahan (Salisbury dan Ross, 1995):

a) Hidrasi atau imbibisi

Hidrasi atau imbibisi adalah masuknya air ke dalam embrio dan membasahi protein dan koloid cair.

Air yang masuk ke dalam biji dapat berasal dari lingkungan di sekitar biji, baik dari tanah, udara

(dalam bentuk embun atau uap air), maupun media lainnya. Imbibisi terjadi karena permukaan-

permukaan struktur mikroskopik dalam sel tumbuhan, seperti selulosa, butir pati, protein, dan bahan

lainnya yang dapat menarik dan memegang molekul-molekul air dengan gaya tarik antarmolekul.

Proses penyerapan air tersebut terjadi melalui mikropil pada kotiledon. Air yang masuk ke dalam

kotiledon menyebabkan volumenya bertambah, akibatnya kotiledon membengkak. Pembengkakan

tersebut menyebabkan testa (kulit biji) menjadi pecah atau robek. Sifat permeabilitas benih

(contohnya benih aren) ditentukan oleh factor umur. Semakin tua benih, maka kadar lignin dan tanin

meningkat sehingga semakin rendah pula imbibisinya. Peningkatan kadar lignin dan tanin sangat

berperan dalam menurunkan permeabilitas benih terhadap air sehingga ketika dikecambahkan proses

imbibisi benih berlangsung sangat lambat (Widyawati et al., 2009 dalam Fahmi, 2010).

Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh biji adalah permeabilitas kulit

biji, konsentrasi air, suhu, tekanan hidrostatik, luas permukaan biji yang kontak dengan air, daya

intermolekuler, dan komposisi kimia (Akbar, et al., 2010).

Air berguna untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat meningkatkan sejumlah proses

fisiologis dalam embrio, seperti pencernaan, pernapasan, asimilasi dan pertumbuhan. Air juga

memberikan fasilitas untuk masuknya oksigen ke dalam biji. Dinding sel yang kering hampir tidak

permeable untuk gas, tetapi jika dinding sel di-imbibisi oleh air, maka gas akan masuk ke dalam sel

secara difusi. Suplai oksigen meningkat kepada sel-sel hidup sehingga memungkinkan lebih aktifnya

pernapasan. Karbondioksida yang dihasilkan oleh pernapasan tersebut lebih mudah berdifusi keluar

(Akbar, et al., 2010).

b) Pembentukan atau pengaktifan enzim

Pembentukan atau pengaktifan enzim menyebabkan peningkatan aktivitas metabolik.

Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal. Enzim-enzim yang

teraktivasi pada proses perkecambahan ini adalah enzim hidrolitik, seperti α-amilase (merombak

amilase menjadi glukosa), ribonuklease (merombak ribonukleotida), endo-β-glukanase (merombak

senyawa glukan), fosfatase (merombak senyawa yang mengandung P), lipase (merombak senyawa

lipid), peptidase (merombak senyawa protein). Pengaktivan enzim dapat memicu perombakan

cadangan makanan, yaitu katabolisme karbohidrat dan metabolisme lemak (Akbar, 2010).

Katabolisme karbohidrat pada kecambah adalah dengan mengubah amilum menjadi glukosa

oleh enzim amilase. Giberelin diketahui mampu meningkatkan aktivitas enzim amilase. Sedangkan

lemak dihidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak akan ditranslokasikan

dari kotiledon (dikotil) atau endosperm (monokotil) ke embrio, dan akan melewati sitoplasma. Untuk

dapat melewati sitoplasma, asam lemak harus memasuki jalur glioksilat terlebih dahulu, karena sifat

lemak yang sulit larut dalam air dan inmobil. Setelah diproses dalam jalur glioksilat, lemak dirubah

menjadi sukrosa yang lebih mudah larut dan ditranslokasikan ke titik tumbuh. Asam-asam lemak

biasanya digunakan untuk bahan membentuk struktur membran sel.

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. Giberelin berperan dalam

mobilitas bahan makanan selama fase perkecambahan.

c) Inisiasi pertumbuhan embrio

Setelah semua proses imbibisi, aktivitas enzim dan katabolisme cadangan makanan

berlangsung, maka proses inisiasi pertumbuhan embrio dapat terjadi. Proses ini ditandai dengan

meningkatnya bobot kering embryonic axis dan menurunnya bobot kering endosperma. Setelah itu,

terjadi pemanjangan sel radikula dan diikuti munculnya radikula dari kulit biji (perkecambahan

sebenarnya).

Perubahan pengendalian enzim ini merangsang pembelahan sel di bagian yang aktif

melakukan mitosis, seperti di bagian ujung radikula. Akibatnya ukuran radikula makin besar dan

kulit atau cangkang biji terdesak dari dalam, yang pada akhirnya pecah. Pada tahap ini diperlukan

prasyarat bahwa cangkang biji cukup lunak bagi embrio untuk dipecah.

Auksin berperan untuk mematahkan dormansi biji dan merangsang proses perkecambahan

biji serta memacu proses terbentuknya akar. Munculnya radikula adalah tanda bahwa proses

perkecambahan telah sempurna.

.

a.      Proses Perkecambahan Morfologis

Proses perkecambahan morfologis meliputi pertumbuhan embryonic axis sebagai akibat pembelahan sel yang diikuti pemanjangan dan pembesaran sel sehingga tumbuh radikula dan plumula menjadi bibit yang normal. Tanaman padi memiliki tipe perkecambahan hipogeal dimana munculnya radikula diikuti dengan pemanjangan plumula. Hipokotil tidak memanjang ke atas permukaan tanah sedangkan kotiledon berada di dalam kulit benih di bawah permukaan tanah. Kotiledon yang di sini disebut scutellum, tetap tinggal di dalam tanah. Scutellum berfungsi sebagai organ penyerap makanan dari endosperma dan menghantarkannya kepada embryonic axis yang sedang tumbuh (Kuswanto, 1996).

Sewaktu perkecambahan, yang pertama kali keluar adalah radikula. Selanjutnya pada radikel ini keluar akar-akar cabang (lateral roots), bersama-sama dengan akar primer membentuk sistem akar primer. Sistem akar primer ini biasanya hanya berfungsi untuk sementara, dan kemudian mati. Fungsi sistem akar primer ini kemudian digantikan oleh akar-akar adventif yang keluar dari nodus batang yang pertama dan beberapa nodus di atasnya. Sistem akar adventif (akar serabut) inilah yang menjamin kehidupan tanaman teresbut selanjutnya dalam hal penyerapan air dan bahan makanan dari tanah dan sebagai alat penambat pada tanah. Kecambah mulai mantap setelah menyerap air dan berfotosintesis (autotrof). Semula, ada masa

transisi antara masih disuplai oleh cadangan makanan sampai mampu autotrof. Saat autotrof dicapai,

maka proses perkecambahan telah sempurna (makna agronomis) (Akbar, 2010). Selanjutnya

muncul plumula (calon batang) dan diikuti pertumbuhan berikutnya.

Berdasarkan perkembangan endosperm, maka benih dkelompokkan menjadi 2 yaitu tipe endospermik dan non endospermik. Tipe endospermik memiliki ciri bagian endosperm benih tumbuh dengan baik sebagai jaringan penyimpan cadangan makanan, sedangkan tipe non endospermik tidak tumbuh dengan baik. Benih serealia seperti padi termasuk tipe endospermik, karena sebagian besar cadangan makanan disimpan   dalam   endosperm. Cadangan  makanan terdiri  dari  senyawa- senyawa dengan berat molekul (BM) besar dan tidak larut dalam air, sehingga sulit diangkut ke bagian embrio kecuali diubah menjadi monomernya (Bewley dan Black, 1983 dalam Salisbury dan Ross, 1995). Protein, pati dan lipid setelah dirombak oleh enzim-enzim digunakan sebagai bahan penyusun pertumbuhan di daerah titik-titik tumbuh dan sebagai bahan bakar respirasi (Sutopo, 2002). Proses peruraian cadangan makanan tersebut dapat berlangsung secara alami melalui perkecambahan, jadi sebenarnya proses perkecambahanlah yang menyebabkan terjadinya perubahan nilai kandungan kimia dalam benih.

DAFTAR PUSTAKA

Akbar, Joni et al. 2010. Proses Perkecambahan Pada Tanaman Padi (Pertumbuhan

Vegetatif Tahap O). Padang: Universitas Andalas.

Kozlowski TT, editor. 1972. Seed Biology. Vol III. New York: Academic Press, Inc.

Kuswanto H. 1996. Dasar-dasar Teknologi Produksi dan Sertifikasi Benih. Edisi ke-1. ANDI.

Yogyakarta. Hlm 190.

Manurung, S.O. dan M. Ismunadji. 1988. Morfologi dan Fisiologi Padi, hal 55-102 dalam

Manurung, Ismunadji, Roechan, dan Suwardjo (penyunting).Padi Buku 1. Pusat Penelitian dan

Pengembangan Tanaman Padi. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Bogor.

Sutopo, L. 2002. Teknologi Benih. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta.