LAPORAN PRAKTIKUM

ILMU HIJAUAN MAKANAN TERNAK

Germinasi

Disusun oleh:

Kelompok XXII

Dwi Amri Wikusno (PT/6030)

Sinu Saputri (PT/6031)

Ifwan Alghiffari (PT/6062)

Destyamas Nirwana (PT/6150)

Riona Caroline (PT/6154)

Asisten Pendamping: Astiari Tia Legawa

LABORATORIUM HIJAUAN MAKANAN TERNAK DAN PASTURABAGIAN NUTRISI DAN MAKANAN TERNAK

FAKULTAS PETERNAKANUNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA2013

ACARA

GERMINASI

Tinjauan Pustaka

Germinasi

Germinasi adalah bentuk awal dari embrio yg berkembang menjadi

sesuatu yg baru yaitu tanaman anakan yang sempurna. Germinasi juga

merupakan proses tumbuhnya embrio atau keluarnya radicle dan

plumulae dari kulit biji. Perkecambahan merupakan transformasi dari

bentuk embrio menjadi tanaman anakan yang sempurna. Rangkaian

proses-proses fisiologis yang berlangsung pada perkecambahan adalah

penyerapan air secara imbibisi dan osmose, pencernaan atau pemecahan

senyawa menjadi bermolekul lebih kecil, sederhana, larut dalam air dan

dapat diangkut, pengangkutan hasil pencernaan, asimilasi atau

penyusunan kembali senyawa hasil pencernaan, pernafasan atau

respirasi yang merupakan perombakan cadangan makanan, dan

pertumbuhan pada titik-titik tumbuh (Himam et al, 2008).

Menurut Acquaah (2001) yang disitasi oleh Su’i (2010), germinasi

atau pertunasan biji adalah suatu proses yang melibatkan metabolisme,

respirasi, dan hormonal. Mula-mula, biji kering menyerap air untuk

memulai pemecahan enzimatis cadangan metabolit. Selama germinasi,

cadangan makanan (protein, lemak dan minyak) dimetabolisme untuk

memperoleh energi (ATP), juga DNA dan RNA. RNA dibutuhkan untuk

produksi enzim hidrolitik tertentu seperti amilase, protease dan lipase.

Hasil dari proses biokimia dan enzimatik ini adalah produksi sel baru dan

pembentukan jaringan baru yang mengawali pertumbuhan dan

perkembangan embryo menjadi kecambah.

Proses-proses perkecambahan sangat dipengaruhi oleh

ketersediaan faktor-faktor lingkungan seperti air, O2, cahaya dan suhu.

Faktor yg mempengaruhi kecepatan penyerapan air pada benih antara

lain permeabilitas kulit atau membran biji, konsentrasi air, suhu air,

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

intermolekuler, spesies dan varietas, tingkat kemasakan, komposisi kimia

serta umur (Himam et al, 2008)

Metode Germinasi

Dormansi adalah suatu keadaan dimana pertumbuhan tidak terjadi

walaupun kondisi lingkungan mendukung untuk terjadinya

perkecambahan. Bebagai macam metode telah dikembangkan untuk

mengatasi tipe dormansi ini, semua metode menggunakan prinsip yang

sama yakni bagaimana caranya agar air dapat masuk dan penyerapan

dapat berlangsung pada benih. Teknik skarifikasi pada berbagai jenis

benih harus disesuaikan dengan tingkat dormansi fisik. Berbagai teknik

untuk mematahkan dormansi fisik antara lain seperti perlakuan mekanis

(skarifikasi) pada kulit biji, dilakukan dengan cara penusukan, pengoresan,

pemecahan, pengikiran atau pembakaran, dengan bantuan pisau, jarum,

kikir, kertas gosok, atau lainnya adalah cara yang paling efektif untuk

mengatasi dormansi fisik (Yanti, 2011).

Air panas mematahkan dormansi fisik pada leguminosae melalui

tegangan yang menyebabkan pecahnya lapisan macrosclereids. Metode

ini paling efektif bila benih direndam dengan air panas. Pencelupan sesaat

juga lebih baik untuk mencegah kerusakan pada embrio karena bila

perendaman paling lama, panas yang diteruskan kedalam embrio

sehingga dapat menyebabkan kerusakan. Suhu tinggi dapat merusak

benih dengan kulit tipis, jadi kepekaan terhadap suhu bervariasi tiap jenis.

Umumnya benih kering yang masak atau kulit bijinya relatif tebal toleran

terhadap perendaman sesaat dalam air mendidih (Yanti, 2011).

Perlakuan kimia dengan bahan-bahan kimia sering dilakukan untuk

memecahkan dormansi pada benih. Tujuan utamanya adalah menjadikan

agar kulit biji lebih mudah dimasuki oleh air pada waktu proses imbibisi.

Larutan asam kuat seperti asam sulfat dengan konsentrasi pekat

membuat kulit biji menjadi lunak sehingga dapat dilalui air dengan mudah.

Larutan asam untuk perlakuan ini adalah asam sulfat pekat (H2SO4) asam

ini menyebabkan kerusakan pada kulit biji dan dapat diterapkan pada

legum maupun non legume. Tetapi metode ini tidak sesuai untuk benih

yang mudah sekali menjadi permeabel, karena asam akan merusak

embrio. Lamanya perlakuan larutan asam harus memperhatikan 2 hal,

yaitu kulit biji atau pericarp yang dapat diretakkan untuk memungkinkan

imbibisi dan larutan asam tidak mengenai embrio (Yanti, 2011).

Menurut Cahyadi (2008), berbagai cara yang dapat dilakukan agar

dormansi dapat dipecahkan atau lama dormansinya dapat dipersingkat

adalah perlakuan mekanis, dipergunakan untuk memecahkan dormansi

benih yang disebabkan oleh impermeabilitas kulit biji baik terhadap air

atau udara. Perlakuan mekanis meliputi skarifikasi dan tekanan.

Skarifikasi dilakukan dengan mengikir atau menggosok kulit biji dengan

kertas amplas, melubangi kulit biji dengan pisau, menggoncang benih

untuk benih-benih yang memiliki sumbat gabus. Hal ini bertujuan untuk

melemahkan biji yang keras, sehingga lebih permeabel terhadap air atau

udara. Tekanan dilakukan dengan memberi tekanan hidrolik 2000 atm

pada 18ºC selama 5 sampai 20 menit sehingga dapat meningkatkan

perkecambahan sebesar 50 sampai 80%. Efek tekanan akan terlihat

setelah benih-benih tersebut dikeringkan dan disimpan.

Perlakuan kimia ini dilakukan dengan menggunakan bahan-bahan

kimia seperti asam sulfat dan asam nitrat dengan konsentrasi pekat agar

kulit biji menjadi lebih lunak sehingga air dengan mudah terserap. Bahan

kimia lain yang juga sering digunakan adalah potassium hydroxide, asam

hidrochlorit, potassium nitrat, dan thiourea. Disamping itu dapat pula

digunakan hormon tumbuh untuk memecahkan dormansi pada benih,

antara lain adalah: cytokinin, giberelin, dan auxin (contoh: Indole Acetic

Acid). Perlakuan perendaman dengan air ini dilakukan dengan cara

merendam benih dengan air panas pada suhu perendaman dan lama

perendaman tertentu agar kulit biji lebih mudah dalam proses penyerapan

air (imbibisi) (Cahyadi, 2008).

Materi dan Metode

Materi

Alat. Alat-alat yang digunakan dalam praktikum germinasi kali ini

meliputi amplas, pisau, cawan petri, oven, dan kapas.

Bahan. Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum germinasi

kali ini meliputi biji Zea mays (jagung), biji Vigna unguiculata (kacang

tunggak), air hangat, dan larutan H2SO4.

Metode

Biji yang digunakan dalam germinasi diskarifikasi dengan lima

perlakuan yaitu diamplas, dilukai, direndam dengan H2SO4, direndam air

hangat, dan di oven pada suhu 55° C selama 10 menit. Biji-biji tersebut

ditanam dengan media kapas kemudian disiram dan diamati

pertumbuhannya selama 14 hari.

Hasil dan Pembahasan

Praktikum germinasi bertujuan untuk mengetahui proses terjadinya

germinasi dan dorminasi, mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi

germinasi dan dormansi, dan untuk mengetahui perlakuan skarifikasi yang

paling baik untuk menunjang proses germinasi. Hal-hal yang diamati

adalah hari berkecambah, keluarnya daun, tinggi tanaman, dan jumlah

daun. Praktikum germinasi kali ini menggunakan biji jagung (Zea mays)

dan biji kacang tunggak (Vigna unguiculata).

Hari berkecambah dan keluarnya daun

Hasil pengamatan hari berkecambah dan keluarnya daun pertama

pada biji tanaman adalah sebagai berikut:

Tabel 1. Hari berkecambah dan keluarnya daun

No. Biji Hari berkecambah Keluarnya daun1. Zea mays 2 62. Vigna unguiculata 2 8

Berdasarkan hasil pengamatan, diketahui bahwa biji jagung (Zea

mays) paling cepat berkecambah pada hari ke dua dan paling cepat

keluar daun pada hari ke enam, sedangkan pada biji kacang tunggak

(Vigna unguiculata) paling cepat berkecambah juga pada hari ke dua

tetapi paling cepat keluar daun baru pada hari ke delapan. Hal ini

menunjukkan bahwa proses germinasi pada biji jagung (Zea mays) lebih

cepat dari pada biji kacang tunggak (Vigna unguiculata).

Perbedaan kecepatan proses germinasi sangat dipengaruhi oleh

ketersediaan faktor-faktor lingkungan seperti air, O2, cahaya dan suhu. Air

berperan dalam melunakkan kulit biji, memfasilitasi masuknya O2,

pengenceran protoplasma untuk aktivasi fungsi, dan alat trasnportasi

makanan. Suhu berperan dalam pematahan dormansi. Aplikasi fluktuasi

suhu yang tinggi berhasil mematahkan dormansi pada banyak spesies,

terutama yang mengalami termodormansi. Aplikasi fluktuasi suhu ini dapat

berupa chilling atau alternating temperature maupun pembakaran

permukaan. O2 dibutuhkan pada proses oksidasi untuk membentuk energi

perkecambahan. Cahaya mempengaruhi perkecambahan melalui tiga

macam bentuk yaitu intensitas cahaya, panjang gelombang, dan

fotoperiodisitas (Himam et al, 2008).

Tinggi tanaman

Biji jagung (Zea mays). Hasil pengukuran tinggi tanaman terhadap

biji jagung adalah sebagai berikut:

Tabel 2. Tinggi biji jagung dengan berbagai perlakuan

Hari ke Tinggi tanamanDilukai Diamplas Direndam

air hangatDirendam

H2SO4

Dioven 55°C

2 - - - - 0,5 cm3 0,5 cm 0,5 cm - 0,3 cm 1,3 cm4 1,5 cm 2 cm - 0,5 cm 3 cm6 2 cm 4 cm - 0,8 cm 8 cm8 2,3 cm 6 cm - 0,9 cm 14 cm

10 2,7 cm 11 cm - 1,2 cm 16 cm12 2,9 cm 16 cm 0,5 cm 1,4 cm 18 cm14 3,1 cm 17 cm 0,5 cm 1,5 cm 20,5 cm

Berdasarkan hasil pengamatan maka dapat diketahui bahwa biji

jagung yang dilukai mulai berkecambah pada hari ke tiga dengan tinggi

0,5 cm dan pada hari terkahir pengamatan mencapai tinggi 3,1 cm. Biji

jagung yang diamplas mulai berkecambah pada hari ke tiga dengan tinggi

0,5 cm dan pada hari terkahir pengamatan mencapai tinggi 17 cm. Biji

jagung yang direndam air hangat mulai berkecambah pada hari ke dua

belas dengan tinggi 0,5 cm dan pada hari terkahir pengamatan tetap (tidak

berubah). Biji jagung yang direndam H2SO4 mulai berkecambah pada hari

ke tiga dengan tinggi 0,3 cm dan pada hari terkahir pengamatan mencapai

tinggi 1,5 cm. Biji jagung yang dioven 55°C mulai berkecambah pada hari

ke dua dengan tinggi 0,5 cm dan pada hari terkahir pengamatan mencapai

tinggi 20,5 cm.

Grafik 1. Grafik perbandingan perkecambahan biji jagung

Biji kacang tunggak (Vigna unguiculata). Hasil pengukuran tinggi

tanaman terhadap biji kacang tunggak adalah sebagai berikut:

Tabel 3. Tinggi biji kacang tunggak dengan berbagai perlakuan

Hari ke Tinggi tanamanDilukai Diamplas Direndam

air hangatDirendam

H2SO4

Dioven 55° C

2 0,3 cm 0,3 cm - 0,5 cm -3 0,4 cm 0,3 cm 1 cm 0,6 cm -4 0,7 cm 0,3 cm 1,3 cm 0,7 cm -6 1 cm 0,6 cm 1,5 cm 0,8 cm 0,3 cm8 - - 1,5 cm - 1 cm

10 - - 1,7 cm - 1,5 cm12 - - 2 cm - 1,5 cm14 - - - - 1,5 cm

Berdasarkan hasil pengamatan maka dapat diketahui bahwa biji

kacang tunggak yang dilukai mulai berkecambah pada hari ke dua dengan

tinggi 0,3 cm dan pada hari terkahir pengamatan mencapai tinggi 1 cm.

Biji kacang tunggak yang diamplas mulai berkecambah pada hari ke dua

dengan tinggi 0,3 cm dan pada hari terkahir pengamatan mencapai tinggi

0,6 cm. Biji kacang tunggak yang direndam air hangat mulai berkecambah

pada hari ke tiga dengan tinggi 1 cm dan pada hari terkahir pengamatan

mencapai tinggi 2 cm. Biji kacang tunggak yang direndam H2SO4 mulai

berkecambah pada hari ke dua dengan tinggi 0,5 cm dan pada hari

terkahir pengamatan mencapai tinggi 0,8 cm. Biji kacang tunggak yang

dioven 55°C mulai berkecambah pada hari ke enam dengan tinggi 0,3 cm

dan pada hari terkahir pengamatan mencapai tinggi 1,5 cm.

Grafik 2. Grafik perbandingan perkecambahan biji kacang tunggak

Berdasarkan hasil pengamatan dan grafik diatas, maka dapat

diketahui bahwa pada semua biji yang diuji dengan lima perlakuan

tersebut dapat tumbuh lebih cepat apabila dibandingkan dengan biji yang

tidak diberi perlakuan. Hal tersebut dikarenakan perlakuan kelimanya

merupakan perlakuan mekanis (skarifikasi) yang bertujuan untuk

mempercepat pecahnya dormansi pada biji. Berdasarkan lima perlakuan

yang dilakukan pada saat praktikum tersebut, perlakuan yang paling

bagus dampaknya terhadap proses germinasi pada biji jagung adalah

perlakuan dioven dengan suhu 55°C, sedangkan pada biji kacang tunggak

adalah direndam dengan air hangat.

Perlakuan mekanis (skarifikasi) pada kulit biji, dilakukan dengan

cara penusukan, pengoresan, pemecahan, pengikiran atau pembakaran,

dengan bantuan pisau, jarum, kikir, kertas gosok, atau lainnya adalah cara

yang paling efektif untuk mengatasi dormansi fisik (Yanti, 2011). Menurut

Schmidt (2002), karena setiap benih ditangani secara manual maka dapat

perlakuan yang diberikan ke setiap individu dapat disesuaikan dengan

ketebalan biji. Semua benih dibuat permeabel dengan resiko kerusakan

yang kecil, asal daerah radicle tidak rusak.

Seluruh permukaan kulit biji dapat dijadikan titik penyerapan air.,

Lapisan sel palisade dari kulit biji pada benih legum, menyerap air dan

proses pelunakan menyebar dari titik ini keseluruh permukan kulit biji

dalam beberapa jam. Embrio juga menyerap air pada saat yang sama.

Skarifikasi manual efektif pada seluruh permukaan kulit biji, tetapi daerah

microphylar dimana terdapat radicle harus dihindari. Kerusakan pada

daerah ini dapat merusak benih, sedangkan kerusakan pada kotiledon

tidak akan mempengaruhi perkecambahan (Yanti, 2011). Perlakuan yang

dilakukan dengan cara merendam benih dengan air panas pada suhu

perendaman dan lama perendaman tertentu agar kulit biji lebih mudah

dalam proses penyerapan air (imbibisi) (Cahyadi, 2008).

Jumlah daun

Biji jagung (Zea mays). Hasil pengamatan jumlah daun pada biji

jagung adalah sebagai berikut:

Tabel 4. Jumlah daun biji jagung dengan berbagai perlakuan

Hari ke Jumlah daunDilukai Diamplas Direndam

air hangatDirendam

H2SO4

Dioven 55° C

2 - - - - -3 - - - - -4 - - - - -6 - 1 - - 18 1 2 - 1 2

10 1 2 - 1 212 1 2 - 1 214 1 2 - 1 2

Berdasarkan hasil pengamatan maka dapat diketahui bahwa biji

jagung yang dilukai mulai keluar daun pada hari ke delapan dan pada hari

terakhir pengamatan jumlah daun sebanyak 1 helai. Biji jagung yang

diamplas mulai berdaun pada hari ke enam dan pada hari terakhir

pengamatan jumlah daun sebanyak 2 helai. Biji jagung yang direndah air

hangat hingga hari terakhir pengamatan tidak keluar daun. Biji jagung

yang direndam H2SO4 mulai keluar daun pada hari ke delapan dan pada

hari terakhir pengamatan jumlah daun sebanyak 1 helai. Biji jagung yang

dioven 550C mulai keluar daun pada hari ke enam dan pada hari terakhir

pengamatan jumlah daun sebanyak 2 helai.

Grafik 3. Grafik perbandingan jumlah daun pada biji jagung

Biji kacang tunggak (Vigna unguiculata). Hasil pengamatan

jumlah daun pada biji kacang tunggak adalah sebagai berikut:

Tabel 5. Jumlah daun biji kacang tunggak dengan berbagai perlakuan

Hari ke Jumlah daunDilukai Diamplas Direndam

air hangatDirendam

H2SO4

Dioven 55° C

2 - - - - -3 - - - - -4 - - - - -6 - - - - -8 - - 1 - -

10 - - 1 - 112 - - 1 - 114 - - - - 1

Berdasarkan hasil pengamatan maka dapat diketahui bahwa biji

kacang tunggak yang dilukai, diamplas dan direndam H2SO4 hingga hari

terakhir pengamatan tidak keluar daun. Biji kacang tunggak yang

direndam air hangat mulai keluar daun pada hari ke delapan dan pada

hari terakhir pengamatan jumlah daun sebanyak 1 helai. Biji jagung yang

dioven 550C mulai keluar daun pada hari ke sepuluh dan pada hari

terakhir pengamatan jumlah daun sebanyak 1 helai.

Grafik 4. Grafik perbandingan jumlah daun pada biji kacang tunggak

Berdasarkan hasil pengamatan dan grafik perbangdingan terhadap

keluarnya daun, maka dapat diketahui bahwa perlakuan yang paling

bagus dampaknya terhadap keluarnya daun pada biji jagung adalah

perlakuan dilukai dan diamplas, sedangkan pada biji kacang tunggak

adalah direndam dengan air hangat dan dioven 55°C.

Pertumbuhan tumbuhan dari waktu ke waktu tidak pernah sama.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan yakni faktor

eksternal dan faktor internal. Faktor eksternal meliputi suhu, cahaya,

kelembaban serta air dan nutrien. Faktor yang sangat berpengaruh

terhadap pertumbuhan besar batang dan daun yaitu intensitas cahaya

matahari. Tanaman di daerah gelap cenderung untuk mempunyai batang

yang panjang dan lemah, daun yang tidak tumbuh dengan jaringan tidak

berklorofil. Keadaan seperti demikian disebut etiolasi. Tanaman yang

tumbuh dengan cukup cahaya, daunnya mempunyai epidermis dan

lapisan palisade yang tebal dengan ruang antar sel. Biji tanaman yang

berkecambah di tempat gelap akan lebih cepat memanjang dibandingkan

dengan di tempat terang. Berarti cahaya matahari menghambat

pertumbuhan tanaman, walaupun semua makhluk hidup sangat

membutuhkan cahaya matahari untuk kehidupannya (Jumhana, 2012).

Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan adalah gen dan

fitohormon. Gen terbawa dalam kromosom yang menentukan sifat

generasi berikutnya. Misalnya batang bersifat tinggi dapat diturunkan pada

generasi berikutnya dengan memperlihatkan sifat batang tinggi pula.

Fitohormon (zat tumbuh), hormon ini banyak didapatkan pada meristem

terutama di ujung akar, daun muda yang sedang tumbuh, biji dan buah

yang sedang berkembang, misal auksin, kalin, giberelin, sitokinin,dan

florigen (Jumhana, 2012).

Kesimpulan

Proses germinasi dapat dipecepat dengan cara memecah

kemampuan dormansi dari suatu benih. Proses pemecahan dormansi

tersebut adalah skarifikasi dengan cara biji dilukai, diamplas dan dioven

55°C, perlakuan kimia dengan direndam H2SO4 dan perlakuan direndam

dengan air hangat . Berdasarkan lima perlakuan yang dilakukan pada saat

praktikum tersebut, perlakuan yang paling bagus dampaknya terhadap

proses germinasi pada biji jagung adalah perlakuan dioven dengan suhu

55°C, sedangkan pada biji kacang tunggak adalah direndam dengan air

hangat sedangkan berdasarkan hasil pengamatan perbandingan terhadap

keluarnya daun, diketahui bahwa perlakuan yang paling bagus

dampaknya terhadap keluarnya daun pada biji jagung adalah perlakuan

dilukai dan diamplas, sedangkan pada biji kacang tunggak adalah

direndam dengan air hangat dan dioven 55°C.

Daftar Pustaka

Cahyadi, F. 2008. Pengujian Germinasi Biji Lamtoro (Leucaena leucocephala) dengan Perlakuan Air Panas. Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya. Malang.

Himam, et al. 2008. Pengujian dan Peretasan Benih Centrosema pubescens. Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya. Malang.

Jumhana, N. 2012. Berbagai Fungsi pada Tumbuhan. Available at http://file.upi.edu/Direktori/FIP/JUR._PEND._LUAR_BIASA/195905081984031-NANA_JUMHANA/modul_lengkap/BERBAGAI_ FUNGSI _PADA_TUMBUHAN-Modul_6.pdf. Diakses pada tanggal 18 Maret 2013 pukul 16.00 WIB.

Schmidt, L. 2002. Pedoman Penanganan Benih Tanaman Hutan Tropis dan Subtropis. Direktorat Jenderal Rehabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial. Jakarta.

Su’i, M. 2010. Perubahan Fisiologis Buah Kelapa selama Germinasi. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian. Universitas Widyagama Malang. Malang.

Yanti, S. D. 2011. Dormansi. Available at http://www.gobookee.com /get_book.php. Diakses pada tanggal 18 Maret 2013 pukul 16.00 WIB