PerkecambahanMenurut Elisa (2006), perkecambahan adalah proses pengaktifan kembali aktivitas pertumbuhanembryonic axisdi dalam biji yang terhenti untuk kemudian membentuk bibit. Selama proses pertumbuhan dan pemasakan biji,embryonic axisjuga tumbuh. Secara visual dan morfologis, suatu biji yang berkecambah umumnya ditandai dengan terlihatnya radikel atauplumulayang menonjol keluar dari biji.Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Pada tanaman, tahapan dalam perkecambahannya terdiri dari:1. Proses penyerapan air (imbibisi)Proses penyerapan air atau imbibisi berguna untuk melunakkan kulit biji dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperma. Hal ini menyebabkan pecah atau robeknya kulit biji. Selain itu, air memberikan fasilitas untuk masuknya oksigen ke dalam biji. Dinding sel yang kering hampir tidak permeabel untuk gas, tetapi apabila dinding sel di-imbibisi oleh air, maka gas akan masuk ke dalam sel secara difusi.Apabila dinding sel kulit biji dan embrio menyerap air, maka suplai oksigen meningkat kepada sel-sel hidup sehingga memungkinkan lebih aktifnya pernapasan. Sebaliknya CO2yang dihasilkan oleh pernapasan tersebut lebih mudah mendifusi keluar. Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh biji yaitu: permeabilitas kulit biji, konsentrasi air, suhu, luas permukaan biji yang kontak dengan air, daya intermolekuler.Biji yang ditempatkan pada suatu lingkungan yang basah maka molekul air yang ada di luar akan mulai berdifusi ke dalam biji. Ketika molekul itu sudah berhasil melalui selaput pembungkus biji sebagian diantaranya ada yang diserap sehingga menyebabkan terjadinya peristiwaimbibisi(peristiwa penyerapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang). Sedangkan molekul air yang lainnya akan berpindah melalui membran sitoplasma yang permeabel dengan cara osmosis menuju vakuola sel-sel hidup yang ada dalam biji sehingga dari sinilah awal biji dapat berkecambah (Ferry and Ward, 1959).Perkecambahan merupakan bagian yang sangat penting dari siklus hidup tumbuhan berbiji. Hasil perkecambahan adalah pertumbuhan calon akar dan calon tunas. Secara visual dan morfologis suatu biji yang berkecambah umumnya ditandai dengan akar dan daun yang menonjol keluar dari biji (Kamil, 1992). Rangkaian proses-proses fisiologis yang berlangsung pada perkecambahan adalah (1) penyerapan air secaraimbibisidan osmose, (2) pencernaan atau pemecahan senyawa menjadi bermolekul lebih kecil, sederhana, larut dalam air dan dapat diangkut, (3) pengangkutan hasil pencernaan, (4) asimilasi atau penyusunan kembali senyawa hasil pencernaan, (5) pernafasan atau respirasi yang merupakan perombakan cadangan makanan, dan (6) pertumbuhan pada titik-titik tumbuh (Kamil, 1992).Proses-proses perkecambahan sangat dipengaruhi oleh ketersediaan faktor-faktor lingkungan seperti air, O2, cahaya dan suhu. Air berperan dalam melunakkan kulit biji, memfasilitasi masuknya O2, dan alat transportasi makanan. Cahaya merupakan sumber energi pada perkecambahan yang dapat mempengaruhi perangsangan dan percepatan proses pertumbuhan kecambah. Suhu berperan pada tingkat kecukupan oksigen dalam perkecambahan. Pada suhu tinggi, O2tidak mencukupi untuk perkecambahan ketika suhu diturunkan, O2menjadi tercukupi. O2dibutuhkan pada proses oksidasi untuk membentuk energi perkecambahan. Udara di alam yang mengandung 20% O2sudah membantu perkecambahan karena proses perkecambahan hanya butuh 0,3% O2(Kamil, 1992).

1. Aktivasi enzimAktivasi enzim terjadi setelah benih berimbibisi dengan cukup. Enzim-enzim yang teraktivasi pada proses perkecambahan ini adalah enzim hidrolitik seperti -amilase yang merombak amylase menjadi glukosa, ribonuklease yang merombak ribonukleotida, endo--glukanase yang merombak senyawa glukan, fosfatase yang merombak senyawa yang mengandung P, lipase yang merombak senyawa lipid, peptidase yang merombak senyawa protein.

1. Inisiasi pertumbuhan embrioProses ini terjadi setelah semua proses imbibisi, aktivasi enzim, dan katabolisme cadangan makanan berjalan. Proses ini ditandai oleh meningkatnya bobot keringembryonic axis,dan menurunnya bobot kering endosperma.

1. Munculnya radikelMunculnya radikel adalah tanda bahwa proses perkecambahan telah sempurna. Proses ini akan diikuti oleh pemanjangan dan pembelahan sel-sel. Proses pemanjangan sel ada dua fase yakni;fase 1 (fase lambat)dimana pemanjangan sel tidak diikuti dengan penambahan bobot kering dan fase 2 (fase cepat), yang diikuti oleh penambahan bobot segar dan bobot kering.

1. Pemantapan kecambahKecambah mulai mantap setelah ia dapat menyerap air dan berfotosintesis (autotrof). Semula, ada masa transisi antara masih disuplai oleh cadangan makanan sampai mampu autotrof. Saat autotrof dicapai proses perkecambahan telah sempurna.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perkecambahan Tanaman1. Faktor InternalFaktor internal yang mempengaruhi proses perkecambahan adalah :1. Kemasakan benihBenih yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai, tidak mempunyai viabilitas tinggi. Diduga pada tingkatan tersebut benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan juga pembentukan embrio yang belum sempurna.2. Ukuran benihDi dalam jaringan penyimpanannya, benih memiliki karbohidrat, protein, lemak dan mineral. Bahan-bahan ini diperlukan sebagai bahan baku dan energi bagi embrio pada saat perkecambahan. Diduga bahwa benih yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan lebih banyak dibandingkan dengan benih yang kecil, mungkin pula embrionya lebih besar.

1. DormansiSuatu benih dikatakan dorman apabila benih itu sebenarnya viabel (hidup) tetapi tidak mau berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan lingkungan yang memenuhi syarat bagi perkecambahannya. Tipe dormansi pada adalahafter ripening.1. HormonTidak semua hormon tumbuhan (fitohormon) bersifat mendukung proses perkecambahan, adapula beberapa fitohormon yang menghambat proses perkecambahan.Fitohormonyang berfungsi merangsang pertumbuhan perkecambahan antara lain : Auksin, yang berperan untuk : Mematahkan dormansi biji dan akan merangsang proses perkecambahan biji. Perendaman biji dengan auksin dapat membantu menaikkan kuantitas hasil panen serta dapat memacu proses terbentuknya akar.Giberelin, yang berperan dalam mobilisasi bahan makanan selama fase perkecambahan. 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. Peran giberelin diketahui mampu meningkatkan aktivitas enzim amilase.Sitokinin, yang akan berinteraksi dengan giberelin dan auksin untuk mematahkan dormansi biji. Selain itu, sitokinin juga mampu memicu pembelahan sel dan pembentukan organ.Fitohormonyang berfungsi sebagai penghambat perkecambahan antara lain :Etilene, yang berperan menghambat transportasiauksinsecara basipetal dan lateral. Adanyaetilendapat menyebabkan rendahnya konsentrasiauksindalam jaringan. Meskipun begitu, pada tanaman,etilenejuga mampu menstimulasi perpanjangan batang, koleoptil dan mesokotil. Asamabsisat(ABA), yang bersifat menghambat perkecambahan dengan menstimulasi dormansi benih. Selain itu, asamabsisatakan menghambat proses pertumbuhan tunas.1. Faktor EksternalFaktor Eksternal yang mempengaruhi proses perkecambahan adalah :1. AirAir salah satu syarat penting bagi berlangsungnya proses perkecambahan benih. Fungsi air pada perkecambahan biji antara lain; Air yang diserap oleh biji berguna untuk melunakkan kulit biji dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperma hingga kulit biji pecah atau robek. Air juga berfungsi sebagai fasilitas masuknya oksigen ke dalam biji melalui dinding sel yang di-imbibisi oleh air sehingga gas dapat masuk ke dalam sel secara difusi. Selain itu, air juga berguna untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan sejumlah proses fisiologis dalam embrio seperti pencernaan, pernapasan, asimilasi dan pertumbuhan. Proses-proses tersebut tidak akan berjalan secara normal, apabila protoplasma tidak mengandung air yang cukup. Air juga Sebagai alat transportasi larutan makanan dari endosperma kepada titik tumbuh padaembryonic axis, yang mana diperlukan untuk membentuk protoplasma baru.

1. TemperaturTemperatur merupakan syarat penting yang kedua bagi perkecambahan benih. Tetapi ini tidak bersifat mutlak sama seperti kebutuhan terhadap air untuk perkecambahan, dimana biji membutuhkan suatu levelhydration minimumyang bersifat khusus untuk perkecambahan.Dalam proses perkecambahan dikenal adanya tiga titik suhu kritis yang berbeda yang akan dialami oleh benih. Dan tiga titik suhu kritis tersebut dikenal dengan istilah suhu cardinal yang terdiri atas pertama, suhu minimum, yakni suhu terkecil dimana proses perkecambahan biji tidak akan terjadi selama periode waktu perkecambahan. Bagi kebanyakan benih tanaman, termasuk kisaran suhu minimumnya antara 0 5oC. Jika benih berada di tempat yang bersuhu rendah seperti itu, maka kemungkinan besar benih akan gagal berkecambah atau tetap tumbuh namun dalam keadaan yang abnormal.Kedua, suhu optimum yakni suhu dimana kecepatan dan persentase biji yang berkecambah berada pada posisi tertinggi selama proses perkecambahan berlangsung. Temperatur ini merupakan temperatur yang menguntungkan bagi berlangsungnya perkecambahan benih. Suhu optimum berkisar antara 26,5 35oC. Serta yang ketiga adalah suhu maksimum, yakni suhu tertinggi dimana perkecambahan masih mungkin untuk berlangsung secara normal. Suhu maksimum umumnya berkisar antara 30 40oC. Suhu diatas maksimum biasanya mematikan biji, karena keadaan tersebut menyebabkan mesin metabolisme biji menjadi non aktif sehingga biji menjadi busuk dan mati.

1. OksigenFaktor oksigen berkaitan dengan proses respirasi. Pada saat perkecambahan berlangsung, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan karbon dioksida, air dan energi yang berupa panas. Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan mengakibatkan terhambatnya proses perkecambahan benih.Perkecambahan biji dipengaruhi oleh komposisi udara sekitarnya. Umumnya biji akan berkecambah pada kondisi udara yang mengandung 20% O2dan 0,03% CO2memiliki kemampuan untuk berkecambah pada keadaan yang kurang oksigen. Biji dapat berkecambah baik di tempat dengan kelembaban tinggi, bahkan bisa berkecambah 4 5 cm di bawah permukaan air, hanya saja yang lebih dahulu akan keluar bukan radikel melainkan plumulanya.

4. CahayaHubungan antara pengaruh cahaya dan perkecambahan benih dikontrol oleh suatu sistem pigmen yang dikenal sebagaifitokrom, yang tersusun darichromophoredan protein. Chromophore adalah bagian yang peka pada cahaya. Fitokrom memiliki dua bentuk yang sifatnyareversible(bolak-balik) yaitu fitokrom merah yang mengabsorbsi sinar merah dan fitokrom infra merah yang mengabsorbsi sinar infra merah.Bila pada benih yang sedang berimbibisi diberikan cahaya merah, maka fitokrom merah akan berubah menjadi fitokrom infra merah, yang mana menimbulkan reaksi yang merangsang perkecambahan. Sebaliknya bila diberikan cahaya infra merah, fitokrom infra merah akan berubah menjadi fitokrom merah yang kemudian menimbulkan reaksi yang menghambat perkecambahan. Dalam keadaan tanpa cahaya, dengan adanya oksigen dan temperatur yang rendah, proses perubahan itu akan berlangsung lambat. Pada keadaan di alam, cahaya merah mendominasi cahaya infra merah sehingga pigmen fitokrom diubah ke bentuk fitokrom infra merah yang aktif.

Proses Perkecambahan Biji Tanaman

PROSES PERKECAMBAHANBIJI TANAMAN- Pertumbuhan dan perkembangan telah dimulai sejak biji terkenaair. Setelah terjadi proses imbibisi (masuknya air ke dalam biji), embriodi dalam biji melakukan perbanyakan sel. Pada tahapan tertentu,sel mengalami proses diferensiasi. Pada tahapan ini, sel-sel mengalamiproses penambahan jenis dan fungsi sel menjadi jelas. Tahap berikutnyaadalah proses pembentukan organ-organ yang disebutorganogenesis.

Dengan organogenesis ini, struktur dan fungsi menjadi semakinlengkap. Proses ini disebut perkembangan atau morfogenesis.Proses perkecambahan diawali dengan berubahnya struktur embriobiji menjadi tumbuhan kecil di dalam biji yaitu terlihat daun kecil,calon batang, dan calon akar.

Dua faktor yang memengaruhi perkecambahan yaitu faktor internal(dari dalam) dan faktor eksternal (dari luar atau lingkungan). Faktorinternal meliputi tingkat kemasakan biji, ukuran biji, absorbansi(daya serap biji terhadap air), dan ada tidaknya zat penghambat. Faktoreksternal meliputi suhu, O2, dan air.

Mengapa setelah biji terinduksi oleh air, embrio biji memiliki kemampuanuntuk tumbuh? Setelah biji menyerap air (imbibisi), bijimembesar sehingga kulit biji pecah. Secara umum, proses perkecambahanterjadi secara kimiawi. Dengan masuknya air ke dalam biji, enzimakan bekerja dengan aktif. Jika embrio terkena air, embrio menjadiaktif dan melepaskan hormon giberelin (GA). Hormon ini memacualeuron untuk membuat (mensintesis) dan mengeluarkan enzim. Enzimyang dikeluarkan antara lain: enzim-amilase, maltase, dan enzimpemecah protein. Perhatikan Gambar 1.1.

Gambar 1.1. Proses perkecambahan biji

Keterangan :

Gambar bijijagung yang dibuka hinggaterlihat bagian aleuron, embriodan endosperma. Gambartersebut menggambarkan urutanproses :

(a) embrio menyerap air,(b) embrio mengeluarkan GA kealeuron,(c) aleuron mengeluarkanenzim dan enzim menuju keendosperma,(d) enzim bekerja menguraikanzat makanan hinggadiperoleh energi untukperkecambahan.

Amilase merubah amilum (pati) menjadi maltosa. Maltosa dihidrolisisoleh maltase menjadi glukosa. Metabolisme glukosa menghasilkanenergi dan atau senyawa-senyawa untuk menyusun struktur tubuhtumbuhan. Pembentukan energi ini membutuhkan oksigen (O2). Olehsebab itu, proses perkecambahan membutuhkan oksigen. Protein yangada dipecah menjadi asam amino yang berfungsi menyusun struktursel dan enzim-enzim baru. Enzim-enzim di dalam biji dapat bekerjadengan baik pada suhu tertentu, sedangkan suhu yang tinggi dapatmerusak enzim.

Cahaya pada proses perkecambahan dapat memengaruhi hormonauksin. Hormon ini rusak atau terurai jika terkena intensitas cahayayang tinggi. Dengan demikian, pertumbuhan kecambah akan ke arahdatangnya cahaya.Ada dua tipe perkecambahan berdasarkan letak kotiledonnya padasaat berkecambah :

1.Perkecambahan hipogeal

2.Perkecambahan epigeal

Anda sekarang sudah mengetahuiProses Perkecambahan. Terima kasih anda sudah berkunjung kePerpustakaan Cyber.Referensi :

Rochmah, S. N., Sri Widayati, Mazrikhatul Miah. 2009. Biologi : SMA dan MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.

Proses Perkecambahan BenihProses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Tahap-tahap yang terjadi pada proses perkecambahan benih adalah:1. penyerapan air oleh benih, melunaknya kulit benih dan hidrasi dari protoplasma2. terjadi kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih3. terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan ditranslokasikan ke titik-titk tumbuh4. asimilasi dari bahan-bahan tersebut di atas pada daerah meristematik untuk menghasilkan energi bagi pertumbuhan sel-sel baru5. pertumbuhan kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik tumbuh.