BAB I

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Pengertian biji dan benih sering disama artikan. Padahal sebetulnya kedua istilah tersebut

memiliki definisi yang berbeda, yang disebut biji merupakan bakal tanaman yang didalamnya

terdapat embrio sebagai hasil perkawinan antara sel gamet jantan dan sel gamet betina pada

tanaman berbunga. Biji memiliki 3 bagian dasar yaitu: embrio, jaringan penyimpan cadangan

makanan dan jaringan pelindung. Sedangkan Benih bisa diartikan sebgai organ generatif hasil

fertilisasi putik oleh tepung sari yang ditujukan untuk perbanyakan. Berdasarkan Undang-Undang

Republik Indonesia No.12 tahun 1992 tentang Sistem Budidaya Pertanian Bab I ketentuan umum

pasal 1 ayat 4 disebutkan bahwa benih tanaman yang selanjutnya disebut benih, adalah tanaman atau

bagiannya yang digunakan untuk memperbanyak dan atau mengembangbiakkan tanaman. (Sutopo,

2004). Sifat-sifat benih berdasarkan daya simpannya dibedakan menjadi:

1. Benih Rekalsitran adalah benih yang memiliki daya simpan yang singkat.

2. Benih Ortodok adalah benih yang memiliki daya simpan yang relatif lama.

Kedelai merupakan salah satu palawija yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat karena nilai gizinya

yang tinggi. Untuk memenuhi konsumsi dalam negeri, produksi perlu ditingkatkan antara lain dengan

menggunakan benih bermutu. Mutu benih yang mencakup mutu fisik, fisiologis dan genetik dipengaruhi

oleh proses penanganannya dari produksi sampai akhir periode simpan (Sadjad, 1978)

1

BAB II

Pembahasan

2.1 Struktur Benih

1.Kulit benih (testa)

Kulit benih pada umumnya berasal dari integumen ovul yang mengalami modifikasi selama

proses pembentukan biji berlangsung.

Pada legum biasanya terdapat dua lapis kulit benih. Lapisan sebelah dalam tipis dan lunak,

sedangkan lapisan sebelah luar tebal dan keras fungsinya sebagai lapisan proteksi terhadap suhu,

penyakit dan sentuhan mekanis

2. Jaringan cadangan makanan (food reserve)

Pada biji ada beberapa struktur yang dapat berfungsi sebagai jaringan penyimpan cadangan

makanan, yaitu : Kotiledon (kelas dikotiledoneae), Endosperm (kelas monokotiledoneae),

Perisperm (fam. Chenopodiaceae dan Caryophyllaceae), Scutellum (grasses/rumput-rumputan)

Cadangan makanan yang tersimpan pada biji umumnya terdri dari karbohidrat, lemak, protein,

dan mineral. Komposisi dan persentasenya berbeda tergantung pada jenis biji.

3. Embrio

Embrio adalah suatu tanaman baru yang terjadi dari bersatunya gamet-gamet jantan dan betina

pada suatu proses pembuahan. Embrio yang perkembangannya sempurna akan teriri dari

struktur-struktur, calon pucuk, calon akar, cadangan makanan.

Embrio terdiri dari:

a. plumula (bakal daun)

b. radikula (bakal akar)

c. bakal batang (caulicalus atau hipokotil)

d. koleoptil (pada benih graminae)

2

2.2 Tipe Perkecambahan

Terdapat dua tipe perkecambahan benih yaitu:

1. Tipe Epigeal (Epigeous) adalah tipe perkecambahan benih dimana radikula dan hipokotil

memanjang secara keseluruhan sehingga menyebabkan kotiledon dan epikotil (calon pucuk)ikut

terangkat diatas permukaan tanah. contoh : pada famili Fabaceae seperti sengon, akasia, lamtoro.

dll

2. Tipe Hipogeal (hypogeous) adalah tipe perkecambahan benih dimana pemanjangan radikula

hanya diiringi pemanjangan epikotil, sedangkan kotiledon masih tetap berada pada kulit biji.

Sehingga sebagian besar biji tetap berada di bawah permukaan tanah. Contoh : Mangga, Jati,

Gmelina dll

Biji kedelai yang kering akan berkecambah bila memperoleh air yang cukup. Kecambah kedelai

tergolong epigeous.

3

2.3 Proses Perkecambahan

Para ahli fisiologis benih menyatakan bahwa perkecambahan adalah munculnya radikula

menembus kulit benih. Para agronomis menyatakan bahwa perkecambahan adalah muncul dan

berkembangnya struktur penting embrio dari dalam benih dan menunjukkan kemampuannya

untuk menghasilkan kecambah normal pada kondisi lingkungan yang optimum.

Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara,

maupun media lainnya. Penyerapan air menyebabkan meningkatnya aktivitas enzim.

Peningkatan aktivitas enzim diiringi dengan peningkatan respirasi benih sehingga tersedia cukup

energi untuk melakukan pemanjangan sel. Radikula berkembang akan keluar dari pelindung biji

dan masuk kedalam tanah dan berubah menjadi akar. Epikotil memanjang dan berubah menjadi

pucuk.

2.4 Faktor yang mempengaruhi Perkecambahan Benih

Faktor dalam :

Ada beberapa hal yang mempengaruhi daya kecambah benih yaitu dari dalam benih:

4

1. Tingkat kemasakan biji, biji yang dipanen sebelum tercapainya masak secara fisiologis akan

memiliki viabilitas yang rendah. bahkan pada beberapa tanaman tertentu benih yang demikian

tidak akan bisa berkecambah. Hal tersebut dikarenakan benih belum memiliki cadangan

makanan yang cukup untuk mendukung berkembangnya embrio menjadi tanaman. Dan bisa juga

disebabkan oleh embrio tanaman itu sendiri yang belum sempurna walaupun cadangan makanan

sudah cukup tersedia.

2. Ukuran Benih, benih yang berukuran besar memiliki cadangan makanan yang lebih banyak

dibandingkan benih yang berukuran kecil. Selain itu benih yang berukuran besar juga

dimungkinkan memiliki embrio yang besar pula. Benih yang memiliki cadangan makanan yang

lebih banyak akan memiliki protein, lemak dan karbohidrat yang lebih banyak pula sehingga

proses perkecambahan embrio dimungkinkan akan terjadi secara baik. Berdasarkan penelitian

yang dilakukan oleh Worker and Ruckman dalam Sutopo 1984 disebutkan bahwa ukuran benih

memiliki korelasi positif terhadap ukuran kecambah. Semakin besar ukuran benih maka semakin

besar kecambah yang dihasilkan. Namun tidak ada kaitan yang nyata antara ukuran benih dengan

kecepatan berkecambah dan daya kecambah benih yang dihasilkan.

3. Dormansi, adalah istilah yang menjelaskan bahwa benih pada saat itu adalah pada keadaan

hidup namun tidak mau berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan yang memungkinkan

benih tersebut berkecambah. Biasa diistilahkan dengan masa tidur benih. Periode dormansi

bervariasi ada yang berlangsung musiman dan ada juga jenis tanaman hutan tertentu yang

memiliki masa dormansi yang relatif lama. Tanaman yang memiliki masa dormansi yang cukup

lama biasnya detemukan pada benih ortodok.

4. Penghambat perkecambahan, banyak zat-zat yang dapat menghambat perkecambahan benih

diantaranya:

1. Larutan dengan tingkat osmotik tinggi, seperti larutan NaCl / garam-garaman

2. Bahan-bahan yang mengganggu lintasan metabolisme umumnya menghambat respirasi

tanaman, seperti Sianida, dinitrofenol, fluorida, hydroxilamine.

3. Herbisida.

4. Auxin

5

Sedangkan, factor luarnya :

1. Air, air merupakan syarat penting bagi berlangsungnya perkecambahan. ada 2 faktor yang

mempengaruhi penyerapan air oleh benih yaitu a) Kulit pelindung yang mudah menyerap air

b)Jumlah ketersediaan air dalam medium disekitar benih. Air memang memiliki korelasi

terhadap proses perkecambahan namun jika terlalu banyak air/lembab justru akan menyebabkan

benih layu atau diserang cendawan/jamur dan juga merangsang penyakit menyerang benih itu

sendiri. Sehingga dapat menurunkan daya kecambah benih walaupun secara tidak langsung.

2. Temperatur, merupakan syarat penting kedua bagi perkecambahan benih. Benih pada

umumnya dapat berkecambah pada temperatur optimum yaitu pada suhu 26O C – 35OC.

Walaupun ada tanaman pada iklim subtropis yang dapat berkecambah pada suhu 10 OC, namun

pada umumnya pada temperatur 0 OC -5 OC benih akan gagal berkecambah atau akan terjadi

kerusakan /chilling yang mengakibatkan terbentuknya kecambah abnormal.

3. Oksigen (O2), selama benih hidup benih selalu melakukan respirasi. Saat proses

perkecambahan terjadi proses respirasinyapun ikut meningkat. Hal ini ditunjukan dengan

peningkatan pengambilan oksigen, pelepasan karbondioksida uap air dan panas. Dengan

terbatsnya oksigen maka proses perkecambahan akan terhambat. Energi yang dihasilkan dari

respirasi tersebut digunakan untuk mensuplai metabolisme embrio untuk berkecambah.

4. Cahaya, benih memiliki kebutuhan cahaya yang berbeda-beda dalam proses perkecambahan.

Berdasarkan kebutuhan terhadap cahaya dalam proses perkecambahannya benih dibagi menjadi

4 golongan yaitu:

a. Benih yang memerlukan cahaya secara mutlak dalam proses perkecambahanya. Contoh:

beringin

b.Benih yang memerlukan cahaya untuk mempercepat proses perkecambahanya. Contoh :

tembakau

c. Benih yang terkena cahaya akan menghambat proses perkecambahannya. Contoh : Allium sp

6

d. Benih yang dapat berkembang baik ditempat gelap maupun ditempat terang. contoh: Sengon

(famili Fabaceae).

 

Benih memiliki kepekaan terhadap cahaya karena pada jenis benih tertentu memiliki suatu

pigmen yang dinamakan phytochrome yang tersusun dari chromophore dan protein.

5. Media perkecambahan yang digunakan, media yang baik untuk proses perkecambahan benih

adalah yang memiliki sifat fisik yang baik seperti gembur, mempunyai kemampuan menyimpan

air dan bebas dari hama dan penyakit.

2.4 Komposisi Kimia Benih

Komposisi kimia benih berlainan untuk setiap benih, tetapi secara umum digolongkan :

1. Karbohidrat

Karbohidrat merupakan cadangan makanan utama benih, terutama pada tanaman serealia

speperti padi, jagung, gandum. Benih berkarbohidrat akan tahan simpan. Karbohidrat yang

terkandung dalam benih yaitu amilosa dan amilopektin, yang merupakan zat penting selama

perkecambahan. Selain itu, beberapa benih tertentu mengandung hemiselulosa

2. Protein

Protein merupakan cadangan makanan utama leguminosae (kedelai). Berdasarkan keaktifan

metabolisme, dikelompokkan atas protein yang aktif secara metabolis ( globulin dan albumin)

dan yang non aktif ( glutelin dan prolamin). Berdasarkan kelarutannya protein pada benih

digolongkan menjadi :

Albumin : larut dalam air pada kondisi netral atau sedikit asam mudah koagulasi karena panas.

Contohnya leucosin (serealia), ricin (padi), legumelin

Globulin : tidak larut dalam air, larut dalam larutan garam relatif lebih sulit terkoagulasi karena

panas. Contohnya vignin, glycinin (kedelai), arachin (kc. tanah)

Glutelin : larut dalam air, larutan garam dan etilalkohol. Contohnya glutenin

7

Prolamin : larut dalam etilalkohol 70 -90% , tidak larut dalam air. Contohnya gliadin (gandum,

rye) dan zein (jagung)

3. Lemak

Lemak merupakan Cadangan makanan utama pada benih, misalnya kedelai, kacang tanah, kapas,

bunga matahari, wijen dan lain-lain. Benih dengan kandungan lemak tinggi, daya simpan lebih

rendah dibanding karbohidrat, terutama asam lemak tidak jenuh yang tinggi. Asam lemak tak

jenuh dalam biji: oleat (1 ikatan ganda) dan linoleat (2 ikatan ganda), asam lemak jenuh palmitat

(n=14).

4. Senyawa Lainnya

a. Tanin: umumnya pada kulit benih, menghambat aktivitas enzim. Contohnya benih cacao dan

kacang2an

b. Alkaloid: senyawa komplek mengandung N. Contohnya cofein (kopi), nicotin (tembakau),

theobromin (cacao)

c. Glukosida: reaksi antara gula dengan ≥ senyawa non-gula, Kristal. Contohnya saponin (biji

tung), sangat beracun, amygdalin (almond, plum)

d. Fitin: persediaan P utama dalam benih. Pada serealia fitin terdapat pada lapisan aleuron,

sumber P, Mg, dan K

e. Zat pengatur tumbuh

1) giberelin: berperan dalam proses perkecambahan

2) sitokinin: berperan dalam perkecambahan (pertumbuhan dan diferensiasi sel)

3) etilen: menghambat atau mendorong perkecambahan

4) asam absisik: menyebabkan dormansi

f. Vitamin: tanaman swasembada vitamin

1) Thiamin: berperan dalam pembelahan sel (perkembangan akar)

2) Asam askorbat: berperan dalam proses respirasi benih (perkecambahan)

8

2.5 Pematahan Dormansi

Menurut Sadjad (1993), dormansi benih adalah keadaan dimana benih mengalami istirahat total

sehingga meskipun dalam keadaan media tumbuh benih optimum, benih tidak menunjukkan

gejala atau fenomena hidup.

Bewly dan Black (1983) juga menyatakan bahwa Dormansi biji kebanyakan species disebabkan

karena struktur yang mengelilingi embrio (seed coat), yang mencakup pericarp, testa, perisperm

dan endosperm. Struktur tersebut dapat menghambat embrio berkecambah, karena mengganggu

masuknya air dan pertukaran gas.

Tipe Dormansi

Dormansi fisik: yang menyebabkan pembatasan struktural terhadap perkecambahan, seperti kulit

biji yang eras dan kedap sehingga menjadi penghalang mekanis terhadap masuknya air atau gas

pada beberapa jenis benih tanaman.

1)      Impermeabilitas kulit biji terhadap air

2)      Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio

3)      Permeabilitas yang rendah dari kulit biji terhadap gas-gas

Dormansi fisiologi: dapat disebabkan oleh sejumlah mekanisme, umumnya dapat juga

disebabkan pengatur tumbuh baik penghambat atau perangsang tumbuh.

1)      Immaturity embrio

Beberapa jenis tanaman mempunyai biji dimana perkembangan embrio tidak secepat jaringan

sekelilingnya.Sehingga perkecambahan dari benih-benih demikian perlu ditunda, sebaiknya

benih ditempaykan pada kondisi temperatur dan kelembapan tertentu agar viabilitasnya tetap

terjaga samapi embrio terbentuk sempurna dan dapat berkecambah.

2)      After ripening

Peristiwa dimana benih tidak mau berkecambah pada waktu dikecambahkan meskipun telah

diberi rangsangan yang biasa dipakai untuk mematahkan dormansi dan benih baru dapat

berkecambah setelah disimpan selama jangka waktu tertentu.

3)      Dormansi sekunder

Benih-benih yang pada keadaan normal mampu berkecambah, tetapi apabila dikenakan pada

suatu keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan selama beberapa waktu dapat menjadi

kehilanagan kemampuan untuk berkecambah.

4)      Dormansi yang disebabkan oleh hambatan metabolisme pada embrio

9

Banyak dari jenis-jenis benih tanaman diketahui peka terhadap cahaya.

Cara-cara untuk memecahkan dormansi

1.      Perlakuan mekanis

·         Skirifikasi: mencakup cara-cara seperti mengikir atau menggosok kulit biji dengan kertas

ampelas, melubangi kulit biji dengan pisau, perlakuan impaction (goncangan) untuk benih-benih

yang memiliki sumbat gabus. Hal tersebut bertujuan untuk melemahkan kulit biji yang keras

sehingga lebih permeabel terhadap air dan gas.

·         Tekanan: benih-benih dari jenis tanaman tertentu (swee clover dan alfalfa) diberi perlakuan

tekanan.

2.      Perlakuan kimia

Perlakuan dengan menggunakan bahan kimia sering pula dilakukan untuk memecahkan

dormansi pada benih. Seperti contoh: asam sulfat dan asam nitrat dengan konsentrasi pekat

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

3.      Perlakuan perendaman dengan air

Beberapa jenis benih terkadang diberi perlakuan perendaman di dalam air panas atau di air

dingin dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih.

4.      Perlakuan dengan cahaya

Cahaya tidak hanya mempengaruhi persentase perkecambahan benih, tetapi juga laju

perkecambahan.Pengaruh cahaya pada benih bukan saja dalam jumlah cahaya yang diterima

tetapi juga intensitas cahaya dan panjang hari.

2.6 Deteriorasi

Deteriorasi benih merupakan proses penurunan mutu yang secara berangsur-angsur dan tidak

dapat balik (irreversible) akibat perubahan fisiologis yang disebabkan oleh faktor dalam benih. .

Indikasi biokimia kemunduran benih dapat dicirikan dengan penurunan aktivitas enzim,

penurunan cadangan makanan, dan meningkatnya nilai konduktivitas. Indikasi fisiologis

ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, dan

terhambatnya pertumbuhan kecambah (Bewley and Black, 1985).

Faktor utama yang menyebabkan viabilitas benih menurun akibat proses deteriorasi benih dapat

diidentifikasikan melalui penurunan aktivasi enzim. Aktivasi enzim yang menurun antara lain

10

dehidrogenase, glutamat dekarboksilase, katalase, peroksidase, fenolase, amilase, dan

sitokromoksidase. Proses deteriorasi menyebabkan terjadinya degradasi enzim yaitu perubahan

komposisi enzim. Umumnya penurunan aktivitas enzim menyebabkan berkurangnya ATP dan

suplai makanan di dalam benih sehingga daya berkecambah benih menurun. Penurunan aktivitas

enzim disebabkan oleh kadar air dalam benih yang rendah. Kadar air dapat diberikan melalui

perlakuan hidrasi-dehidrasi (Salisbury dan Ross,1995).

Laju deteriorasi adalah berapa besarnya terhadap penyimpanagan terhadap keadaan optimum

untuk mencapai maksimum. Laju deteriorasi dipengaruhi oleh:

1. Faktor genetis

Kemunduran benih akibat faktor genetik biasa juga disebut kemunduran kronologis. Artinya

meskipun benih diperlakukan dengan baik dan kondisi lingkungannya terkendali tetapi proses ini

tetap terjadi/berlangsung.

2. Faktor Lingkungan

Kemunduran ini biasa disebut kemunduran fisiologis. Hal ini biasa terjadi karena adanya faktor

lingkungan yang tidak mendukung/tidak sesuai dengan persyaratan penyimpanana benih, atau

terjadi penyimpanan/eror saat penyimpanan maupun processing benih.

ciri-ciri benih yang mengalami deteriorasi ( JC. Delouche, 1984) sebagai berikut:

a. Banyak kecambah abnormal

Benih yang mengalami deteriorasi akan mengalami peningkatan jumlah kecambah yang

abnormal. Sehingga persentase viabilitas benih menjadi turun

b. Enzim menjadi aktif

Deteriorasi pada benih salah satunya disebabkan oleh meningkatnya enzim, akibat adanya

penurunan aktivitas benih, sehingga terjadi perombakan/penguraian enzim yang berdampak pada

terhambatnya proses perkecambahan benih

c. Terjadinya kebocoran sel benih

11

Benih yang mengalami deteriorasi bila mengalami imbibisi akan terjadi kebocoran membran sel

sehingga banyak unsur dari benih yang keluar/lepas. Hal ini menyebabkan benih kekurangan

materi/tenaga yang diperlukan untuk melakukan perkecambahan.

d. Keragaman benih meningkat/tinggi

Benih yang mengalami deteriorasi jika dikecambahkan/ditanam di lapang enunjukkan

keragaman fenotipe yang besar.

e. Perubahan warna benih

Umumnya hal ini menjadi tolok ukur pertama untuk menduga bahwa benih telah mengalami

deteriorasi misalnya benih yang semula nampak segar berubah menjadi kusam, meskipun tolok

ukur ini bisa menjadi hal yang subyektif.

f. Laju perkecambahan lambat

Pada benih yang tua/telah mengalami deteriorasi maka pertumbunan/perkecambahannya

melambat dan umumnya tidak merata

g. Benih tidak berkecambah

Benih yang mengalami deteriorasi tingkat akut bisa tidak berkecambah, meskipun sebenarnya

benih tersebut belum mati.

h. Mati

Hal ini merupakan akhir dari benih yang telah mengalami deteriorasi.

12

2.7 Pengujian benih

13

BAB III

Penutup

3.1 Kesimpulan

Benih dan biji berbeda, benih adalah organ generatif hasil fertilisasi putik oleh tepung sari

yang ditujukan untuk perbanyakan sedangkan biji adalah bakal tanaman yang didalamnya terdapat

embrio sebagai hasil perkawinan antara sel gamet jantan dan sel gamet betina pada tanaman

berbunga.

Factor yang mempengaruhi perkecambahan benih itu ada factor dalam dan factor luar.

Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara,

maupun media lainnya

DAFTAR PUSTAKA

14

WordPress., 2010, Karakteristik Benih http://produksibenih.wordpress.com/2010/12/11/modul-

karakteristik-benih/ diakses tanggal 22 September 2012

Vega., 2011, Struktur dan Tipe Perkecambahan

http://veganojustice.wordpress.com/2011/04/23/struktur-dan-tipe-

perkecambahan/ diakses tanggal 22 September 2012

USU., Dormansi Benih

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/32911/4/Chapter%20II.pdf

diakses tanggal 22 September 2012

http://labpemuliaantanaman.staff.ub.ac.id/files/2012/02/modul-1.-struktur-dan-tipe-

perkecambahan.pdf diakses tanggal 22 September 2012

http://ditjenbun.deptan.go.id/bbp2tpsur/images/stories/perbenihan/deteriorasi.pdf diakses tanggal

22 September 2012

15