Kemunduran benih (materi analisis mutu benih)

download Kemunduran benih (materi analisis mutu benih)

If you can't read please download the document

Transcript of Kemunduran benih (materi analisis mutu benih)

  • 1. Benih seperti bentuk-bentuk kehidupan lainnya yang mengalami kemunduran/penurunan daya hidup. Kemunduran benih diartikan mundurnya mutu fisiologi yang akan menimbulkan perubahan menyeluruh dalam benih, baik fisik, fisiologi, kimia, sehingga mengakibatkan berkurangnya viabilitas benih. Pada hakekatnya kemunduran benih berlangsung sejak pembentukan benih. Steinbauer (1958), memberikan suatu konsep hubungan antara Vigor nyata, Kecepatan berkecambah, Kapasitas Berkecambah dalam tiga bagian periode hidup, mulai dari antesis sampai mati.

2. Masak fisiologisKeterangan: _______ = kapasitas ber cambah /Daya kecambah (germinatrion capacity)100 75 50___ . ___ = kecepatan ber kecambah (germination speed)25 0IIILaju kemunduran (waktu) I = Periode Pengembangan Benih II = Periode Simpan III = Periode Kritikal.III ----------- = vigor nyata (actual vigor) 3. Schoorel dalam Syamsoeoed.S. (1972) menyebutkan indikasi kemunduran benih:1. Perkecambahan lambat, 2. Antara periode hitungan ke satu & ke dua ada perbedaan yang besar dalam hasil nilai uji, 3. Bibit tumbuh lemah, 4. Tanggap kecambah terhadap gravitasi lemah, 5. % kecambah yang tidak normal bertambah besar, 6. Pada taraf pertumbuhannya bibit terserang penyakit, 7. Cepat busuk dan tidak tumbuh, dan 8. Ujung akar tidak dapat tumbuh normal. 4. Menurut Roberts (1972), mengelompokkan teori-teori tersebut ke dalam 2 kelompok :Kelompok Pertama, berpendapat kemunduran benih disebabkan oleh faktor di luar benih (extrinsic) Kelompok ke dua, berpendapat disebabkan dari hasil kegiatan yang terjadi di dalam benih (intrinsic) 5. Menurut Crocker dan Barton (1957) kemunduran benih disebabkan : 1) 2) 3) 4)Degenarasi enzim, Berkurangnya bahan cadangan, Tipe dari kulit benih, Keterlambatan mol protein untuk bergabung dalam bentuk protoplasma yang aktif kemampuannya menurun 5) Penggumpalan protein pada embrio secara perlahanlahan, 6) Adanya penimbunan hasil-hasil metabolisme beracun, 7) Degenerasi nucleus sel embrio secara perlahan-lahan. 6. KEMUNDURAN BENIH DAPAT DIKETAHUI MELALUI KAIDAH/PERWUJUDAN FISIOLOGI DAN BIOKIMIA.Perwujudan Fisiologi: Perubahan warna; terlambatnya perkecambahan, menurunnya toleransi terhadap keadaan lingkungan sub optimal; berkurangnya toleransi terhadap kondisi simpan yang beragam; tingkat kepekaan yang tinggi terhadap perlakuan radiasi; pertumbuhan kecambah lambat dan jumlah kecambah abnormal meningkat. Perwujudan dan fisiologi paling awal biasanya tertundanya perkecambahan.Perwujudan Biokimia: Perubahan dalam respirasi; aktivitas enzim: makanan cadangan; permiabilitas membran benih; laju sintesa dan kerusakan kromosom. 7. Resporasi meliputi proses-proses reduksi dan oksidasi perombakan makanan cadanganyang menghasilkan intermediat-intermediat dan menghasilkan energi kimia dalam bentuk ATP. sebagai energi yang dihasilkan respirasi ke luar sebagai panas dan dapat diukur. Panas di bawah normal mencerminkan benih yang rendah vigornya. Pada umumnya dalam penelitian- penelitian menghubungkan antara banyaknya konsumsi O2 dan produksi CO2 atau Kuosien Respirasi (KR) dengan viabilitas Benih (KR = CO2 prod O2 konsumsi) KR dari beih yang menua biasanya tinggi walaupun, kriteria ini belum dapat dipakai sebagai pegangan. Hal ini kadang-kadang dalam keadaan tertentu produksi CO2 dapat tinggi sebelum terjadi kemunduran. Benih-benih yang berpersediaan lemak biasanya memiliki KR rendah. PERWUJUDAN BIOKIMIA 8. 1.Enzim sebagai katalisator organik dalamm organisme terdapat pada setiap tahan dari proses metabolisme. 2. Telah banyak usaha dilakukan untuk menggunakan aktivitas enzim sebagai pengukur viabilitas. 3. Dari hasil penelitian dilaporkan, baru beberapa jenis enzim yang terdapat di dalam benih yang telah diselidiki, a.l : Terdapat hubungan positif antara aktivitas peroksida yang menurut dengan taraf viabilitas yang juga menurun. Terdapat kolerasi positif antara aktivitas oxidase sitoliron, dehidrogenase malat dan dehidrogenase alkohol dengan daya berkecambah dari benih jagung. Vigor dari kecambah jagung dilaporkan berkorelasi positif dengan dekarboxilase asam glutamat. PERWUJUDAN BIOKIMIA 9. 1) 2)3) 4) 5) 6)Benih yang disimpan dengan kondisi air yang tinggi akan cepat mengalami kemunduran, karena adanya proses respirasi dalam benih yang berlangsung cepat. Akibat proses respirasi ini terus terjadi perombakan dan mengakibatkan berkurangnya cadangan makanan, serta terbentuknya molekul-molekul hasil perombakan. Biasanya benih sudah tidak mampu berkecambah lagi walaupun masih mempunyai cadangan makanan di dalam jaringan (misalnya : pada benih jagung) Oleh karena itu dugaan bahwa, berkurangnya Viabilitas benih karena kehabisan cadangan makanan kurang dapat diterima Anggapan ini dapat diterima mungkin disebabkan oleh habisnya bahanbahan yang dapat dioksidasi di dalam sel meristematik poros embrio, sedangkan translokasi dari jaringan lain tidak mungkin. Pada benih yang mundur juga diketemukan adanya perubahan kimia dari cadangan makanan yang meliputi : menurunnya protein menurunnya gula bukan pereduksi dan meningkatnya gula pereduksi. meningkatnya asam lemak bebas. 10. 7). Ada 3 perubahan besar pada protein benih jagung yang mundur a.l (Zainal Abidin P, 1981): daya larut dalam air menurun terombaknya sebagai protein menjadi protein-protein bermolekul kecil menurunnya kesediaan protein untuk dirombak oleh enzim proteolitik (pepsin & tripsin) selain itu, kadar asam amino sedikit meningkat, sebagai hasil hidrolisa protein. 8). Pada benih yang mengandung lemak tinggi, kemundurannya disertai oleh meningkatnya kandungan asam. Asam tersebut berupa : asam lemak bebas, hasil aktivitas lipase pada lipid asam fosfat, hasil hidrolisa fitin oleh fitase asam amino, hasil hidrolisa protein oleh protoase Peningkat kandungan asam ini akan berpengaruh terhadap reaksi enzimatis dalam benih. 11. 9) Menurut Harington (1969), adanya asam lemak tidak jenuh pada fosfolipida menghasilkan gugus dan gugus ini bergabung dengan O2 membentuk hidrogen peroksida yang akan menginaktifkan enzim. 10)Akumulasi asam lemak bebas berantai panjang yang tidak jenuh dapat menyebabkan fungsi mitokhondria menjadi abnormal, akibatnya viabilitas benih menurun. 11) Di pihak lain berpendapat kemunduran benih berlemak ini disebabkan mikroorganisme, karen peningkatan kadar asam lemak dan kehilangan perkecambahan biasanya diikuti oleh cendawan. 12)Sedangkan pada pati, hanya sedikit, bahkan tidak mengalami perubahan. 13)Pada benih menua, gula pereduksi pada keadaan aerobik tidak meningkat, tetapi pada keadaan an aerobik meningkat. 14)Untuk gula bukan pereduksi menurun pada keadaan anaerobik maupun aerobik, demikian pula fosfat anorganik.PERWUJUDAN BIOKIMIA 12. 1)2)3)4) 5)Mundurnya viabibilitas benih dapat dilihat dari meningkatnya/perubahan permiabilitas karena rusaknya membran pada benih-benih yang menua atau rusak akibat mekanis. Hal tersebut ditunjukkan dari hasil pengukuran konduktivitas dari cairan perendam benih, dimana didapatkan adanya korelasi positif antara meningkatnya konduktivitas dan mundurnya benih. Peningkatan konduktivitas listrik ini, tentunya ada hubungan dengan meningkatnya zat-zat yang melarut dalam cairan perendam (seperti glukosa), karena adanya kebocoran. Tinggi rendahnya kondisi gula pada air perendam dapat dipakai pula untuk membedakan kemunduran benih. Selain itu, asam amino dan senyawa organik lainnya ditemukan ke luar dari dalam benih jika berada dalam lingkungan basah. PERWUJUDAN BIOKIMIA 13. 1)Daya berkecambah dan pertumbuhan bibit yang rendah merupakan perwujudan fisiologi kemunduran benih, dan hal tersebut menunjukkan laju sintesa dalam benih juga rendah.2)Sintesa ini merupakan bagian dari pertumbuhan dan prosesnya terjadi segera setelah benih berimbibisi3)Dengan mengamati perubahan laju sintesa, kemunduran benih dapat ditentukan pada awal periode perkecambahan sebelum akar dan tajuk muncul.4)Menurut Anderson (1977), laju sintesa protein pada benih yang mundur erat hubungannya dengan kandungan ATP dalam jaringan embrio.5)Kandungan ATP rendah, laju sintesa protein juga rendahPERWUJUDAN BIOKIMIA 14. 1) 2)3)4) 5)Para ahli genetika menyebutkan bahwa embrio benih dapat mati karena abnormalitas atau rusaknya kromosom dalam inti. Kerusakan kromosom ini dapat dilihat/dipelajari dari benih yang mundur seperti : terdapat frekuensi (sekian % dari sejumlah sel yang diamati) kromoson yang rusak pada akar kecambah benih jagung yang mundur; keguguran tepung sari tanaman natura yang ditanam dari benih yang mundur; bertambahnya frekuensi mutasi dari benih yang mundur. Kerusakan kromosom lebih banyak terjadi di dalam sel-sel meristem akar dan dalam jumlah terbatas pada sel-sel meristem tunas dan sel-sel tepung sari. Kerusakan kromosom ini meliputi potongan-potongan cincin dan jembatan antara kromosom yang merupakan hal rusaknya kromosm bukan kromatial. Penyimpangan kromosom ini lebih mencerminkan adanya kerusakan pada asam nukleat.