PERKECAMBAHAN BIJI DAN PERTUMBUHAN TANAMAN …...DAN BENZYL AMINO PURIN (BAP) RENNI SETYAWATI...
Transcript of PERKECAMBAHAN BIJI DAN PERTUMBUHAN TANAMAN …...DAN BENZYL AMINO PURIN (BAP) RENNI SETYAWATI...
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
PERKECAMBAHAN BIJI DAN PERTUMBUHAN TANAMAN JOHAR
(Cassia siamea Lamk.) DENGAN PEMBERIAN ASAM GIBERELAT (GA3)
DAN BENZYL AMINO PURIN (BAP)
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh Sarjana Sains
Oleh :
Renni Setyawati
NIM. M0408080
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri
dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar
kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar
kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan atau dicabut.
Surakarta, Juli 2012
Renni Setyawati M0408080
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
PERKECAMBAHAN BIJI DAN PERTUMBUHAN TANAMAN JOHAR
(Cassia siamea Lamk.) DENGAN PEMBERIAN ASAM GIBERELAT (GA3)
DAN BENZYL AMINO PURIN (BAP)
RENNI SETYAWATI Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret, Surakarta
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengkaji pengaruh dari kombinasi perlakuan GA3 dan BAP yag diberikan terhadap perkecambahan biji dan pertumbuhan tanaman johar (Cassia siamea L.). Penelitian ini dilakukan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 16 perlakuan dan 5 ulangan. Konsentrasi GA3 dan BAP yang diberikan yaitu 0 ppm, 50 ppm, 100 ppm dan 200 ppm.
Perlakuan diberikan dengan merendam biji yang sudah tua pada larutan hormon selama 48 jam. Pengamatan indikator perkecambahan meliputi perkecambahan biji harian dan persentase perkecambahan. Pengamatan indikator pertumbuhan meliputi tinggi batang, panjang akar, rasio tajuk akar, berat basah dan berat kering. Data hasil pengamatan dianalisis dengan Anava, jika terdapat beda nyata antar perlakuan dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf uji 5%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan yang diberikan tidak berpengaruh dalam meningkatkan persentase perkecambahan biji johar. Pada indikator pertumbuhan, kombinasi G50B200 menghasilkan rasio tajuk akar yang paling tinggi dan kombinasi G200B200 menunjukkan hasil tertinggi pada indikator berat basah tanaman. Semua perlakuan tidak berpengaruh terhadap tinggi batang, panjang akar dan berat kering tanaman johar. Kata kunci: johar (Cassia siamea L.), GA3, BAP, perkecambahan biji,
pertumbuhan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
SEED GERMINATION AND GROWTH OF
Cassia siamea Lamk. WITH GIBBERELLIC ACID (GA3) AND
BENZYL AMINO PURIN (BAP) TREATMENT
RENNI SETYAWATI
Department of Biology, Faculty of Mathematic and Natural Sciences Sebelas Maret University, Surakarta
ABSTRACT
The aims of this research were to study the effects of combination between GA3 and BAP treatment for seed germination and growth of Cassia siamea L. This research used Completely Random Design with consist of 16 treatments and 5 replicates. Concentration of GA3 and BAP are 0 ppm, 50 ppm, 100 ppm and 200 ppm.
The treatments were given by soaking the mature seed on the hormone solution for 48 hours. Germination indicators such as the daily of seed germination and germination percentage. Growth indicators such as plant height, root length, shoot-root ratio, fresh weight and dry weight. Data were analyzed by Anova, if there was significant used DMRT (5%) test.
The results showed that all treatments had not effect to the germination percentage of Cassia siamea L. In growth indicators, combination at G50B200 result the highest shoot-root ratio and treatment with G200B200 showed the highest fresh weight Cassia siamea L. plant. All treatments had not effect to improve plant height, root length and dry weight of Cassia siamea L. plant. Key words: Cassia siamea L., GA3, BAP, seed germination, growth
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
MOTTO
Selama kita masih memiliki tujuan yang menggairahkan untuk dicapai, tidak pantas kita patah semangat di tengah jalan, karena dalam kenyataan,
tidak ada sukses sejati yang tercipta tanpa melewati kegagalan (Andrie Wongso)
Bukan mereka yang terkuat yang bisa selamat, bukan pula mereka yang paling pandai.
Tapi, mereka yang paling bisa menyesuaikan dengan perubahan di lingkungannya yang akan bertahan
(Charles Darwin)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan kepada:
Kedua orang tua dan kakakku tercinta yang telah menjadi sumber kekuatan
dengan kasih sayang dan do’anya yang tiada terukur
Saudara seperjuangan yang telah merasakan manis pahit nya
menimba ilmu di Jurusan Biologi FMIPA UNS
Sumber inspirasi yang selalu menemani disetiap langkah kakiku menapak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Perkecambahan Biji
dan Pertumbuhan Tanaman Johar (Cassia siamea Lamk.) dengan Pemberian
Asam Giberelat (GA3) dan Benzyl Amino Purin (BAP)”. Skripsi ini disusun untuk
memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains di Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret.
Dalam penulisan skripsi ini tentunya tak lepas dari bantuan, bimbingan
dan dukungan berbagai pihak, sehingga penulis tidak lupa menyampaikan terima
kasih kepada :
Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons)., Ph.D. selaku Dekan
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Dr. Agung Budiharjo, M.Si. selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Widya Mudyantini, M.Si. dan Dra. Endang Anggarwulan, M.Si. selaku
pembimbing I dan II yang telah memberikan saran dan sumbangan pemikiran
kepada penulis selama pelaksanaan penelitian sampai penyusunan skripsi ini.
Ari Pitoyo, M.Si. dan Drs. Marsusi, M.S., Ph.D. selaku penelaah I dan II
yang telah memberikan banyak saran dan masukan kepada penulis.
Kepala dan Staff Laboratorium Pusat, Sub Laboratorium Biologi
Universitas Sebelas Maret yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan
penelitian.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
Saudara seperjuangan Biologi 2008 dan berbagai pihak yang banyak
memberikan bantuan kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu
segala pendapat, saran dan kritik senantiasa penulis harapkan untuk perbaikan
lebih lanjut. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis, pembaca
dan untuk perkembangan ilmu pengetahuan di bidang biologi.
Surakarta, Juli 2012
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ ii
HALAMAN PERNYATAAN ................................................................ iii
ABSTRAK .............................................................................................. iv
ABSTRACT ............................................................................................ v
HALAMAN MOTTO ............................................................................. vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................. vii
KATA PENGANTAR ............................................................................ viii
DAFTAR ISI ........................................................................................... x
DAFTAR TABEL ................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xiv
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xvi
BAB I. PENDAHULUAN ...................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah ................................................................ 1
B. Perumusan Masalah ....................................................................... 5
C. Tujuan Penelitian ........................................................................... 5
D. Manfaat Penelitian ......................................................................... 5
BAB II. LANDASAN TEORI ................................................................ 6
A. Tinjauan Pustaka ........................................................................... 6
1. Johar (Cassia siamea Lamk.) .................................................... 6
2. Biji ............................................................................................. 9
3. Dormansi Biji............................................................................. 10
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
4. Giberelin .................................................................................... 12
5. Sitokinin ..................................................................................... 17
6. Interaksi Antara Giberelin dan Sitokinin ................................... 21
7. Perkecambahan dan Pertumbuhan ............................................ 22
B. Kerangka Pemikiran ..................................................................... 24
C. Hipotesis ........................................................................................ 26
BAB III. METODE PENELITIAN......................................................... 27
A. Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................... 27
B. Alat dan Bahan .............................................................................. 27
C. Rancangan Penelitian .................................................................... 27
D. Prosedur Penelitian ........................................................................ 28
E. Parameter yang Diamati ................................................................. 29
F. Analisis Data .................................................................................. 31
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................... 32
1. Perkecambahan ............................................................................... 32
1.1. Perkecambahan biji harian ...................................................... 32
1.2. Persentase perkecambahan ..................................................... 34
2. Pertumbuhan ................................................................................... 38
2.1. Tinggi batang .......................................................................... 38
2.2. Panjang Akar .......................................................................... 42
2.3. Rasio Tajuk Akar .................................................................... 44
2.4. Berat Basah ............................................................................. 47
2.5. Berat Kering............................................................................ 49
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
BAB V. PENUTUP ................................................................................. 3
A. Kesimpulan .................................................................................... 53
B. Saran .............................................................................................. 53
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 54
LAMPIRAN ............................................................................................ 61
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Kombinasi perlakuan perendaman biji johar dalam ZPT GA3 dan BAP .................................................................................
Tabel 2. Rerata persentase perkecambahan biji johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP selama 60 hari (%). ................................................................
Tabel 3. Rerata tinggi batang johar dengan perlakuan kombinasi
perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (cm). .......................................................................................
Tabel 4. Rerata panjang akar tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (cm). ..........................................................................
Tabel 5. Rerata rasio tajuk akar tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu ..................................................................................
Tabel 6. Rerata berat basah tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (gr). ...........................................................................
Tabel 7. Rerata berat kering tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (gr). ...........................................................................
28
35
38
42
45
47
50
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Morfologi buah dan biji johar ............................................ Gambar 2. Struktur anatomi kulit biji johar ......................................... Gambar 3. Struktur kimia GA3............................................................. Gambar 4. Jalur biosintesis giberelin ................................................... Gambar 5. Mekanisme masuknya giberelin dalam merangsang sintesis
α-amilase di lapisan aleuron .............................................. Gambar 6. Struktur kimia BAP ............................................................ Gambar 7. Skema biosintesis sitokinin ................................................ Gambar 8. Mekanisme respon sitokinin pada Arabidopsis .................. Gambar 9. Diagram kerangka pemikiran ............................................. Gambar 10. Perkecambahan harian biji johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP selama 60 hari. .................................................................................
Gambar 11. Perbandingan persentase perkecambahan biji johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP selama 60 hari (%). .........................................................
Gambar 12. Perbandingan tinggi batang johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (cm). ..................................................................
Gambar 13. Pertambahan tinggi batang johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP selama 4 minggu (cm). ...................................................................
Gambar 14. Perbandingan panjang akar tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (cm). ..............................................
Gambar 15. Perbandingan rasio tajuk akar tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP
7
11
12
15
16
18
19
20
25
32
37
40
41
44
46
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
pada umur 4 minggu (cm). .............................................. Gambar 16. Perbandingan rerata berat basah tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (gr). ...............................................
Gambar 17. Perbandingan rerata berat kering tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (gr). ...............................................
49
52
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil ANAVA persentase perkecambahan biji johar dengan kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP selama 60 hari ..............................................................
Lampiran 2. Hasil ANAVA tinggi tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu ..................................................................................
Lampiran 3. Hasil ANAVA panjang akar tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu. ............................................................
Lampiran 4. Hasil ANAVA rasio tajuk akar tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu ............................................................
Lampiran 5. Hasil uji DMRT rasio tajuk akar tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu. ............................................................
Lampiran 6. Hasil ANAVA berat basah tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu. ............................................................
Lampiran 7. Hasil uji DMRT berat basah tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu. ............................................................
Lampiran 8. Hasil ANAVA berat kering tanaman johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu .............................................................
Lampiran 9. Tanaman johar yang telah berumur 4 minggu setelah tanam Lampiran 10. Riwayat hidup penulis .........................................................
61
62
63
64
65
66
67
68
69
73
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Perkecambahan merupakan tahapan penting dalam siklus hidup suatu
tumbuhan (Rodrigues-Perez, 2005). Proses perkecambahan dapat terjadi ketika
tumbuhan telah melalui masa dormansinya. Dormansi menyebabkan tidak adanya
pertumbuhan pada biji walaupun kondisi lingkungan mendukung untuk terjadinya
perkecambahan. Dormansi pada biji dapat disebabkan karena keadaan fisik dari
kulit biji, keadaan fisiologis dari embrio atau kombinasi dari kedua keadaan
tersebut (Bewley, 1997).
Salah satu tumbuhan yang mengalami dormansi karena keadaan fisik dari
kulit biji yaitu tumbuhan johar (Cassia siamea). Dormansi disebabkan karena
kulit biji yang keras sehingga menjadi penghalang masuknya air dan gas (Kanak
dan Sahai, 2001). Menurut Miao et al. (2001), kulit biji merupakan struktur
penting yang berfungsi sebagai pelindung antara embrio dan lingkungan di luar
biji, mempengaruhi penyerapan air, pertukaran gas serta bertindak sebagai
penghambat mekanis.
Kebutuhan akan tanaman johar kian meningkat karena potensinya yang
besar sebagai komoditi penting penghasil kayu keras, tanaman obat, tanaman hias
serta banyak ditanam untuk pengendali erosi (Sosef, 1998). Tanaman johar
menghasilkan kayu keras yang biasa dimanfaatkan untuk keperluan bahan
bangunan dan sebagai kayu bakar (Gutteridge, 1997). Sebagai tanaman obat, daun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
johar diketahui memiliki kandungan alkaloid siaminin dan menunjukkan aktivitas
antimalaria (Kardono, 2002). Dalam pengobatan tradisional, daun johar biasa
digunakan untuk mengobati malaria, gatal, kudis, kencing manis dan demam
(Heyne, 1987).
Biji johar termasuk dalam biji ortodoks yang dapat disimpan selama
bertahun-tahun pada kadar air rendah (antara 6 hingga 10%) tanpa mengurangi
viabilitas biji. Biji yang telah mengalami masa penyimpanan, apabila tidak diberi
perlakuan sebelum penanaman membutuhkan waktu hingga satu bulan untuk bisa
berkecambah (Hong et al., 1996). Oleh karena itu diperlukan suatu upaya untuk
mempercepat masa dormansi biji johar. Salah satu cara untuk mempercepat
dormansi biji yaitu melalui perlakuan kimia, seperti perendaman biji dalam
larutan hormon.
Hormon merupakan golongan senyawa organik alami yang dihasilkan
tumbuhan dan dapat mempengaruhi proses fisiologis pada konsentrasi rendah
(Davies, 2004). Hormon telah diketahui terlibat dan menjadi perantara dalam
proses perkecambahan. Dua hormon penting yang sangat menentukan peristiwa
dormansi dan perkecambahan biji adalah asam absisat (ABA) dan giberelin.
Selain kedua hormon tersebut, auksin dan sitokinin juga terbukti terlibat
khususnya pada saat induksi perkecambahan (Bewley dan Black, 1994).
Banyak peneliti menyatakan bahwa hormon giberelin dan sitokinin
berpengaruh terhadap aktivitas enzim-enzim pada proses metabolisme tanaman
(Wringler et al., 1998; Leitei et al., 2003). Giberelin merupakan kelompok
diterpenoid yang pertama kali diidentifikasi sebagai senyawa yang menstimulasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
pertumbuhan dan pemanjangan pada tanaman padi. Pengaruh giberelin meliputi
seluruh aspek pada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, seperti mobilisasi
karbohidrat selama perkecambahan, pemanjangan hipokotil, pembungaan,
partenokarpi dan aspek fisiologis lainnya. Giberelin juga dapat meningkatkan
ukuran daun, bunga dan buah pada beberapa tanaman (Olszewski et al., 2002).
Telah banyak dilakukan penelitian terhadap efek fisiologis dari giberelin
terhadap perkecambahan biji dan pertumbuhan tanaman. Hasil penelitian Keshtkar
et al. (2008) menunjukkan bahwa pemberian giberelin dari konsentrasi 100 ppm
hingga 500 ppm menghasilkan kenaikan yang signifikan dalam meningkatkan
persentase perkecambahan pada biji Astragalus cyclophyllon. Aplikasi asam
giberelat (GA3) pada konsentrasi 200 ppm mampu menghasilkan persentase
perkecambahan biji palem kol yang paling tinggi (Purba, 2000). Moose et al.,
(1994) melaporkan bahwa giberelin dapat memacu pertumbuhan semai
Pittosporum dan biji Festuca (Celiker et al., 2006). Hasil penelitian Sultana et al.,
(2000) menunjukkan bahwa biji gandum yang direndam pada GA3 100 ppm,
efektif dalam meningkatkan kecepatan munculnya semai dan meningkatkan
ekspresi α-amilase.
Golongan sitokinin sangat penting dalam pengaturan pembelahan sel.
Sitokinin sebagai senyawa organik mendorong perkecambahan biji, pembelahan
sel dan menentukan arah diferensiasi sel tanaman (Wattimena, 1990). Hasil
penelitian Kabar dan Sener (1990) menunjukkan bahwa pemberian kinetin pada
konsentrasi 100 ppm dapat meningkatkan persentase perkecambahan pada biji
selada. Golongan sitokinin yang lain seperti zeatin, isopentenil adenin (2iP) dan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
benzyl adenin (BA) juga dapat memacu persentase perkecambahan pada biji Lotus
corniculatus (Nikolic et al., 2007). Aplikasi benzyl amino purin (BAP) pada
konsentrasi 200 ppm mampu meningkatkan jumlah daun Anthurium plowmanii
(Yanuarta, 2007). Hasil penelitian Yennita (2003) menunjukkan bahwa
penggunaan BAP pada konsentrasi 100 ppm dapat meningkatkan kandungan
klorofil daun serta memperlambat penuaan daun tanaman kedelai, sehingga dapat
meningkatkan bobot basah tanaman secara keseluruhan.
Interaksi antara giberelin dan sitokinin pada beberapa penelitian
menunjukkan respon yang saling sinergi maupun saling antagonis. Respon sinergi
dari kedua hormon tersebut telah dilaporkan oleh Cavusoglu dan Kabar (2007)
yang menunjukkan bahwa kombinasi antara giberelin dan sitokinin mampu
meningkatkan persentase perkecambahan dan mempercepat waktu munculnya
kecambah pada biji gandum dan biji lobak. Disisi lain pengaruh antagonistik
antara ke dua hormon tersebut terlihat pada fase pertumbuhan, seperti yang telah
dilaporkan oleh Fleishon et al., (2011) bahwa pemberian kombinasi giberelin dan
sitokinin menyebabkan penurunan akumulasi antosianin dan panjang hipokotil
pada tanaman tomat.
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka dilakukan
penelitian tentang pematahan dormansi biji johar dengan pemberian kombinasi zat
pengatur tumbuh (ZPT) GA3 dan BAP untuk mengetahui pengaruhnya terhadap
perkecambahan biji dan pertumbuhan tanaman johar.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
B. Perumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh kombinasi perlakuan GA3 dan BAP terhadap
perkecambahan biji johar ?
2. Bagaimana pengaruh kombinasi perlakuan GA3 dan BAP terhadap
pertumbuhan tanaman johar ?
C. Tujuan Penelitian
1. Mengkaji konsentrasi optimum dari ZPT yang diberikan terhadap
perkecambahan biji johar.
2. Mengkaji konsentrasi optimum dari ZPT yang diberikan terhadap
pertumbuhan tanaman johar.
D. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi yang
memadai mengenai optimalisasi perkecambahan dan pertumbuhan
tanaman johar terutama bagi pihak-pihak yang terkait dengan budidaya
tanaman johar.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Johar (Cassia siamea Lamk.)
1.1. Klasifikasi ilmiah
Divisi : Spermatophyta
Kelas : Dicotyledoneae
Ordo : Fabales
Famili : Fabaceae
Sub famili : Caesalpinioideae
Genus : Cassia
Spesies : Cassia siamea Lamk.
(van Steenis, 1981).
1.2. Sinonim
Sinonim johar (Cassia siamea Lamk.) adalah Cassia florida Vahl., Senna
siamea Lamk., Cassia sumatrana Roxb. ex Hornem. dan Senna sumatrana Roxb.
(Sosef et al., 1998).
1.3. Nama Daerah
Nama daerah tumbuhan johar adalah juwar (Sunda, Betawi), johor
(Melayu) dan bujuk atau dulang (Sumatra) (Joker, 2001).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1.4. Nama Asing
Black-wood cassia, kassod tree,
(Filipina), guah hitam, johor, juah (Malaysia), casse de Siam (Perancis), khi lek
ban, khilek, khilek-luang, khilek
1.5. Morfologi
Johar merupakan tumbuhan
Batangnya berkayu, tegak dan bercabang dengan kulit batang berwarna abu
kecoklatan. Sistem perakarannya tunggang. Daun johar berwarna hijau tersusun
majemuk, menyirip
hingga 12 pasang anak daun. Bunga johar merupakan bunga majemuk
terkumpul dalam malai di ujung ranting
Buah johar berupa polong, pipih, berbelah dua, dengan panjang 15
20 cm dan lebarnya kurang lebih 1,5 cm. Ketika masih muda
hijau dan saat sudah tua berwarna coklat. Setiap polong berisi 20 hingga 30 biji.
Bijinya berbentuk bulat telur, berwarna coklat dengan panjang 8 hingga 15 mm
(Heyne, 1987). Morfologi
Gambar 1.
wood cassia, kassod tree, iron wood, yellow cassia
(Filipina), guah hitam, johor, juah (Malaysia), casse de Siam (Perancis), khi lek
luang, khilek-yai (Tailan) (Faridah et al., 1997).
Johar merupakan tumbuhan tahunan dengan ketinggian mencapai 18
tegak dan bercabang dengan kulit batang berwarna abu
kecoklatan. Sistem perakarannya tunggang. Daun johar berwarna hijau tersusun
majemuk, menyirip genap dengan panjang 23 hingga 33 cm dan memiliki 6
hingga 12 pasang anak daun. Bunga johar merupakan bunga majemuk
terkumpul dalam malai di ujung ranting dan berwarna kuning (Jensen, 1999
Buah johar berupa polong, pipih, berbelah dua, dengan panjang 15
20 cm dan lebarnya kurang lebih 1,5 cm. Ketika masih muda polong
hijau dan saat sudah tua berwarna coklat. Setiap polong berisi 20 hingga 30 biji.
Bijinya berbentuk bulat telur, berwarna coklat dengan panjang 8 hingga 15 mm
orfologi buah dan biji johar dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Morfologi buah dan biji johar (Anonim, 2011)
7
(Inggris), robles
(Filipina), guah hitam, johor, juah (Malaysia), casse de Siam (Perancis), khi lek
., 1997).
mencapai 18 m.
tegak dan bercabang dengan kulit batang berwarna abu-abu
kecoklatan. Sistem perakarannya tunggang. Daun johar berwarna hijau tersusun
dengan panjang 23 hingga 33 cm dan memiliki 6
hingga 12 pasang anak daun. Bunga johar merupakan bunga majemuk yang
ensen, 1999).
Buah johar berupa polong, pipih, berbelah dua, dengan panjang 15 hingga
polong berwarna
hijau dan saat sudah tua berwarna coklat. Setiap polong berisi 20 hingga 30 biji.
Bijinya berbentuk bulat telur, berwarna coklat dengan panjang 8 hingga 15 mm
buah dan biji johar dapat dilihat pada Gambar 1.
uah dan biji johar (Anonim, 2011).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
1.6. Habitat
Tumbuhan johar berasal dari kawasan Asia Tenggara dan Asia Selatan.
Tumbuhan ini kemudian tersebar luas di daerah tropis lainnya dan mengalami
naturalisasi di negara tersebut. Johar tumbuh baik pada kondisi tanah lembab
dengan curah hujan antara 500 hingga 2800 mm per tahun. Suhu rata-rata yang
dibutuhkan bagi pertumbuhan johar adalah 20 hingga 31oC. Tumbuhan ini tidak
tumbuh pada ketinggian di atas 1300 m dan pada suhu di bawah 10oC (Sosef,
1998).
1.7. Manfaat
Johar merupakan tanaman penghasil kayu keras yang banyak digunakan
untuk keperluan bahan bangunan dan sebagai kayu bakar. Johar juga biasa
ditanam sebagai tanaman peneduh di tepi jalan, pengendali erosi dan dapat
dibudidayakan sebagai tanaman hias (Sosef, 1998). Disamping itu johar juga
dimanfaatkan sebagai tanaman obat. Kandungan alkaloid siaminin dari daun johar
telah diteliti dan menunjukkan adanya aktivitas antimalaria (Kardono, 2002).
Dalam pengobatan tradisional, daun johar biasa digunakan untuk mengobati
malaria, gatal, kudis, kencing manis dan demam (Heyne, 1987). Berdasarkan
penelitian Ingweye et al. (2010) biji johar mengandung 17 macam asam amino
diantaranya asam glutamat, leusin, aspartat, alanin dan fenilalanin sehingga dapat
dimanfaatkan sebagai sumber protein nabati.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
2. Biji
Biji merupakan struktur kompleks dengan tiga komponen utama yaitu
embrio, endosperm dan kulit biji (testa). Embrio akan berkembang menjadi
tumbuhan baru. Embrio bersifat diploid, memiliki satu bagian genom dari induk
jantan (paternal) dan satu bagian dari induk betina (maternal). Endosperm adalah
suatu struktur yang menyediakan nutrisi untuk perkembangan embrio. Endosperm
bersifat triploid, memiliki dua bagian genom maternal dan satu bagian genom
paternal. Namun, pada kebanyakan tumbuhan dikotil, seluruh jaringan endosperm
diserap oleh embrio yang sedang berkembang. Dalam hal ini cadangan makanan
disimpan dalam tubuh embrio, yaitu di dalam kotiledon (keping biji). Di
sekeliling embrio dan endosperm terdapat kulit biji yang diturunkan dari genom
maternal (Bewley dan Black, 1994; Fahn, 1995).
Biji dihasilkan saat tumbuhan berada dalam fase generatif. Pada saat
pembuahan, tabung sari memasuki kantung embrio melalui mikropil dan
menempatkan dua buah inti gamet jantan. Satu diantaranya bersatu dengan inti sel
telur dan yang lain bersatu dengan dua inti polar yaitu disebut inti sekunder.
Penyatuan gamet jantan dengan sel telur menghasilkan zigot yang tumbuh
menjadi embrio. Penyatuan gamet jantan yang lain dengan kedua inti polar
menghasilkan inti sel endosperm pertama yang akan membelah menghasilkan
jaringan endosperm (Hidayat, 1995).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
3. Dormansi Biji
3.1. Definisi dan arti penting dormansi bagi tumbuhan
Dormansi biji didefinisikan sebagai penghambatan perkecambahan biji
viabel (hidup) pada kondisi lingkungan yang mendukung perkecambahan
(Bewley, 1997). Dormansi biji dikendalikan oleh faktor genetik dan faktor
lingkungan. Faktor genetik yang diketahui mempengaruhi dormansi biji
diantaranya adalah struktur kulit biji dan faktor lingkungan yang mempengaruhi
meliputi air, temperatur, cahaya serta cekaman lingkungan (Finch-Savage, 2006).
Dormansi merupakan salah satu mekanisme adaptasi tumbuhan dalam
merespon perubahan lingkungan agar tetap dapat bertahan hidup pada segala
kondisi lingkungan yang seringkali tidak menguntungkan. Di daerah subtropis,
pematangan biji dan penyebaran biji terjadi di akhir musim gugur sampai awal
musim semi, oleh karena itu dormansi diperlukan untuk menjaga biji selama
musim dingin dan siap berkecambah di musim semi berikutnya. Di daerah tropis,
pematangan biji dan penyebaran biji terjadi selama musim kering dan panas,
disini dormansi terjadi untuk mencegah perkecambahan sampai datangnya musim
hujan (Kucera et al., 2005).
3.2. Faktor-faktor penyebab dormansi biji
Faktor-faktor yang menyebabkan dormansi pada biji sangat bervariasi
tergantung pada jenis tanaman dan tipe dormansinya. Berdasarkan penyebab
dormansi, dikenal dormansi karena embrio (embryo dormancy) dan dormansi
karena kulit biji (coat-imposed dormancy). Dormansi karena embrio adalah
keadaan embrio tidak mampu berkecambah karena embrio berada dalam keadaan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
dorman. Keadaan dorman ini dapat disebabkan karena adanya senyawa inhibitor
atau karena embrio belum matang secara fisiologis. Dormansi karena k
adalah keadaan embrio tidak mampu berkecambah karena adanya halangan di
sekitar embrio. Halangan tersebut dapat berupa kulit biji yang
impermeabel terhadap air dan gas (Abidin, 1994).
Kulit biji yang keras merupakan mekanisme dormans
johar. Struktur anatomi
yang diikuti sel-sel palisade atau sel malphigi yang berdinding tebal dan sangat
rapat. Di bawah sel-sel pa
sel yang tebal dan mengandung lapisan pektin
pembatasan pemasukan air. Pada bagian sebelah dalam sel
daerah sempit berisi 3 hingga 4 lapisan sel
lignifikasi, dilanjutkan lapisan dalam
yang lebar (Sahai, 2001).
Gambar 2
dorman. Keadaan dorman ini dapat disebabkan karena adanya senyawa inhibitor
atau karena embrio belum matang secara fisiologis. Dormansi karena k
adalah keadaan embrio tidak mampu berkecambah karena adanya halangan di
sekitar embrio. Halangan tersebut dapat berupa kulit biji yang
impermeabel terhadap air dan gas (Abidin, 1994).
Kulit biji yang keras merupakan mekanisme dormansi utama pada biji
tur anatomi kulit biji johar (Gambar 2) tersusun atas
sel palisade atau sel malphigi yang berdinding tebal dan sangat
sel palisade terdapat lapisan sel osteosklereid
mengandung lapisan pektin yang memiliki implikasi dalam
pembatasan pemasukan air. Pada bagian sebelah dalam sel osteosklereid
daerah sempit berisi 3 hingga 4 lapisan sel-sel parenkim yang mengalami
ilanjutkan lapisan dalam sel osteosklereid dengan ruang antar sel
yang lebar (Sahai, 2001).
2. Struktur anatomi kulit biji johar (Sahai, 2001)
sel palisade
sel-sel
sel-sel parenkim
lapisan dalam sel osteosklereid
kutikula
11
dorman. Keadaan dorman ini dapat disebabkan karena adanya senyawa inhibitor
atau karena embrio belum matang secara fisiologis. Dormansi karena kulit biji
adalah keadaan embrio tidak mampu berkecambah karena adanya halangan di
sekitar embrio. Halangan tersebut dapat berupa kulit biji yang keras serta
i utama pada biji
) tersusun atas lapisan kutikula
sel palisade atau sel malphigi yang berdinding tebal dan sangat
osteosklereid dengan dinding
memiliki implikasi dalam
osteosklereid terdapat
kim yang mengalami
dengan ruang antar sel
(Sahai, 2001).
palisade (Malphigi)
sel osteosklereid
sel parenkim
lapisan dalam sel osteosklereid
kutikula
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4. Giberelin
Giberelin merupakan senyawa
terpenoid. Semua unit terpenoid terbentuk dari unit isoprene yang
atom karbon. Semua giberelin
Bagian dasar giberelin berupa kerangka giban dan kelompok karboksil bebas
seperti yang terlihat pada Gambar 3 (Gardner
Gambar 3
Giberelin ditemukan pada ujung batang dan akar, daun muda
pada biji yang sedang berkembang. Efek fisiologis dari giberelin diantaranya yaitu
mendukung pemanjangan sel melalui peranannya dalam mendorong aktivitas
enzim hidrolitik pada proses pe
merombak cadangan makanan di endosperm yang mengakibatkan konsentrasi
gula meningkat. Hal ini akan menaikkan tekanan osmotik di dalam sel, sehingga
ada kecenderungan sel untuk berkembang (Davies, 2004). Mekanisme lai
menyebutkan bahwa penggunaan giberelin akan mendukung pembentukan enzim
proteolitik yang akan membebaskan triptofan sebagai asal bentuk dari auksin. Hal
ini berarti bahwa kehadiran giberelin akan meningkatkan kandungan auksin
(Bakrim et al., 2007).
merupakan senyawa kimia yang termasuk dalam k
terpenoid. Semua unit terpenoid terbentuk dari unit isoprene yang
Semua giberelin berasal dari turunan rangka ent
Bagian dasar giberelin berupa kerangka giban dan kelompok karboksil bebas
seperti yang terlihat pada Gambar 3 (Gardner et al., 1991).
3. Struktur kimia GA3 (Mohr dan Schopfer,1995)
Giberelin ditemukan pada ujung batang dan akar, daun muda
pada biji yang sedang berkembang. Efek fisiologis dari giberelin diantaranya yaitu
mendukung pemanjangan sel melalui peranannya dalam mendorong aktivitas
enzim hidrolitik pada proses perkecambahan biji. Enzim hidrolitik akan
merombak cadangan makanan di endosperm yang mengakibatkan konsentrasi
gula meningkat. Hal ini akan menaikkan tekanan osmotik di dalam sel, sehingga
ada kecenderungan sel untuk berkembang (Davies, 2004). Mekanisme lai
menyebutkan bahwa penggunaan giberelin akan mendukung pembentukan enzim
proteolitik yang akan membebaskan triptofan sebagai asal bentuk dari auksin. Hal
ini berarti bahwa kehadiran giberelin akan meningkatkan kandungan auksin
2007).
12
termasuk dalam kelompok
terpenoid. Semua unit terpenoid terbentuk dari unit isoprene yang terdiri dari lima
ent-gibberellane.
Bagian dasar giberelin berupa kerangka giban dan kelompok karboksil bebas
(Mohr dan Schopfer,1995).
Giberelin ditemukan pada ujung batang dan akar, daun muda serta embrio
pada biji yang sedang berkembang. Efek fisiologis dari giberelin diantaranya yaitu
mendukung pemanjangan sel melalui peranannya dalam mendorong aktivitas
Enzim hidrolitik akan
merombak cadangan makanan di endosperm yang mengakibatkan konsentrasi
gula meningkat. Hal ini akan menaikkan tekanan osmotik di dalam sel, sehingga
ada kecenderungan sel untuk berkembang (Davies, 2004). Mekanisme lain
menyebutkan bahwa penggunaan giberelin akan mendukung pembentukan enzim
proteolitik yang akan membebaskan triptofan sebagai asal bentuk dari auksin. Hal
ini berarti bahwa kehadiran giberelin akan meningkatkan kandungan auksin
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
Giberelin juga berperan penting dalam mematahkan dormansi dan
mempercepat pekecambahan biji. Hal ini dikarenakan giberelin akan
mengaktifkan reaksi enzimatik di dalam biji serta meningkatkan sintesis
ribonuklease, amilase dan protease di dalam endosperm (Wilkins, 1989). Hasil
penelitian Maryani dan Irfandri (2008) menunjukkan bahwa perendaman biji
dalam larutan GA3 50 ppm efektif untuk mempercepat dan meningkatkan
perkecambahan benih tanaman aren (Arenga pinnata). Disamping untuk memacu
perkecambahan biji, penggunaan giberelin juga banyak diaplikasikan untuk
memacu pertumbuhan tanaman. Hasil penelitian Khristyana dkk., (2005)
menunjukkan bahwa pemberian GA3 pada konsentrasi 50 ppm optimum untuk
meningkatkan luas daun dan pada konsentrasi 75 ppm optimum untuk
meningkatkan berat kering tanaman daun sendok (Plantago major).
Proses biosintesis giberelin pada tumbuhan melalui jalur methyl erythritol
phosphate (MEP). Pada jalur ini prekursor bagi pembentukan giberelin berasal
dari gliseraldehid 3-fosfat dan piruvat. Biosintesis giberelin terbagi dalam tiga
tahap dan masing-masing berlokasi di tempat yang berbeda yaitu di plastida,
retikulum endoplasma dan sitosol (Hedden dan Kamiya, 1997).
Geranil-geranil difosfat (GGPP) merupakan senyawa yang berperan
sebagai donor untuk semua atom karbon giberelin. GGPP selanjutnya dikatalis
oleh ent-kopalil difosfat sintase (CPS) menjadi ent-kopalil difosfat, yang
kemudian dikonversi menjadi ent-kauren oleh ent-kauren sintase (KS). Tahap
konversi ini terjadi di plastida. Ent-kauren selanjunya mengalami oksidasi yang
dikatalis oleh ent-kauren oksidase (KO) dan asam ent-kaurenoit oksidase (KAO)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
yang menghasilkan senyawa giberelin pertama yaitu GA12. Tahap oksidasi ini
terjadi di retikulum endoplasma (Hedden dan Kamiya, 1997).
Pada kebanyakan tumbuhan, GA12 mengalami hidroksilasi pada atom C-
13 yang dikatalisis oleh GA13 oksidase menghasilkan GA53. Jalur hidroksilasi ini
lebih umum terjadi pada tumbuhan dibanding jalur non-hidroksilasi. Pada tahap
ketiga yang terjadi di sitosol, GA12 atau GA53 mengalami proses oksidasi yang
menyebabkan hilangnya atom C-20 dan pembentukan GA-19. Hasil akhir dari
proses oksidasi ini menghasilkan GA4 dan GA1 yang merupakan senyawa
giberelin aktif. Apabila GA4 dan GA1 mengalami hidroksilasi pada atom C-2
maka akan terbentuk GA34 dan GA8 yang merupakan bentuk inaktif dari giberelin
(Hedden dan Kamiya, 1997). Jalur biosintesis giberelin dapat dilihat melalui
Gambar 4 berikut ini:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Gambar 4. Jalur biosintesis giberelin (Hedden dan Kamiya, 1997).
Menurut Salisbury dan Ross (1995), hormon atau ZPT akan masuk ke
dalam sel melalui membran plasma yang akan diterima oleh protein penerima.
Mekanisme masuknya giberelin dalam merangsang sintesis α-amilase di lapisan
aleuron dapat dilihat pada Gambar 5.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
Gambar 5. Mekanisme masuknya giberelin dalam merangsang sintesis α-amilase
di lapisan aleuron (Bethke et al., 1997).
Giberelin (GA) yang berasal dari embrio akan berikatan dengan reseptor di
membran plasma yang terdapat di lapisan aleuron. Kompleks GA-reseptor akan
mengaktifkan sinyal GA melalui pengaktifan enzim guanil siklase yang akan
mensintesis cGMP dari GTP. cGMP diketahui dapat mengatur jumlah ion, jumlah
Ca2+ dan aktivitas protein kinase. Ca2+ dan Ca-Kalmodulin bertindak sebagai
second messengers terhadap respon lingkungan dan stimulus hormonal (Bethke et
al., 1997).
Sinyal GA yang telah aktif akan ditranslokasikan menuju nukleus dan
berikatan dengan protein DELLA (regulator negatif bagi sinyal pembentukan
GA). Ikatan antara DELLA dan GA menyebabkan protein DELLA terdegradasi.
Degradasi dari protein DELLA akan merangsang ekspresi gen MYB (gen yang
mengkode pembentukan α-amilase) melalui transkripsi oleh faktor transkripsi 80S
ribosom yang ada di sitosol. Hasil transkripsi akan masuk kembali ke dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
nukleus dan mengikat promotor gen α-amilase. Transkripsi dari gen α-amilase
yang telah aktif akan menghasilkan mRNA α-amilase (Bethke et al., 1997).
mRNA α-amilase selanjutnya mengalami translasi di retikulum
endoplasmik (RE) kasar yang menghasilkan urutan asam amino yang mengkode
enzim α-amilase. Enzim ini selanjutnya ditransport menuju kompleks golgi. Di
kompleks golgi enzim α-amilase akan dibungkus oleh suatu membran sehingga
membentuk vesikel yang akan disekresikan menuju membran plasma. Proses
sekresi ini membutuhkan Ca-Kalmodulin yang diregulasi oleh cGMP. Enzim α-
amilase yang telah disekresikan akan berdifusi menuju endosperm untuk
menghidrolisis makromolekul. Hasil hidrolisis makromolekul berupa glukosa dan
asam amino yang berperan sebagai sumber energi bagi embrio yang sedang
tumbuh (Bethke et al., 1997; Jacobsen el al., 1995).
5. Sitokinin
Moree (1979) menjelaskan bahwa kata sitokinin berasal dari pengertian
cytokinesis yang berarti pembelahan sel. Sitokinin telah diketahui dapat
memperlambat proses penghancuran butir-butir klorofil pada daun serta
memperlambat proses penuaan daun, buah dan organ lainnya (Wattimena, 1990).
Sitokinin merupakan turunan dari basa adenin yang berada dalam bentuk bebas
atau terikat menjadi bagian dari tRNA. Biosintesis sitokinin secara alami terjadi di
meristem apikal akar dan di dalam biji yang sedang berkembang. Sitokinin yang
dihasilkan di akar ditranslokasikan oleh xilem menuju daerah tajuk bersamaan
dengan aliran air dan hara mineral yang diserap oleh akar (Wattimena, 1990).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Sitokinin sintetik yang banyak digunakan adalah BAP,
(BA), 2-isopentenil (2
Yusnita (2003), sitokinin yang sering digunakan adalah BAP karena selain
harganya relatif murah, efektifitasnya juga tinggi. Berdasarkan pengamatan pada
kalus tembakau, sebagian besar turunan aden
adalah turunan adenin yang disubtitusi pada posisi 6. BAP sangat aktif dapat
mendorong pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan bentuk sitokinin lainnya,
karena BAP mempunyai bentuk isomer 6
mempunyai aktivitas kimia yang tinggi (Wattimena, 1988).
Gambar
Biosintesis sitokinin
isopentenil (iP) dari DMAPP dengan ATP, ADP atau AMP. Proses ini
oleh adenosin fosfat
substrat yang umum digunakan oleh enzim IPT pada tanaman, sedangkan AMP
lebih banyak digunakan sebagai substrat pada bakteri.
berupa iP nukleotida s
difosfat (iPRDP) (Kakimoto, 2001; Sakakibara
Pada Arabidopsis
sitokrom P450 mono-
Sitokinin sintetik yang banyak digunakan adalah BAP,
(2-ip) dan kinetin (George dan Sherrington, 1984). Menurut
Yusnita (2003), sitokinin yang sering digunakan adalah BAP karena selain
harganya relatif murah, efektifitasnya juga tinggi. Berdasarkan pengamatan pada
kalus tembakau, sebagian besar turunan adenin yang paling aktif sebagai sitokinin
adalah turunan adenin yang disubtitusi pada posisi 6. BAP sangat aktif dapat
mendorong pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan bentuk sitokinin lainnya,
karena BAP mempunyai bentuk isomer 6-benzyl adenin (Gambar
mempunyai aktivitas kimia yang tinggi (Wattimena, 1988).
Gambar 6. Struktur kimia BAP (Davies, 2004).
Biosintesis sitokinin diawali dengan penggabungan
dari DMAPP dengan ATP, ADP atau AMP. Proses ini
oleh adenosin fosfat-isopenteniltransferase (IPT). ATP dan ADP merupakan
substrat yang umum digunakan oleh enzim IPT pada tanaman, sedangkan AMP
lebih banyak digunakan sebagai substrat pada bakteri. Produk yang dihasilkan
berupa iP nukleotida seperti iP ribosida 5’-trifosfat (iPRTP) atau iP ribosida 5’
difosfat (iPRDP) (Kakimoto, 2001; Sakakibara et al., 2005).
Arabidopsis, iP nukleotida dikonversi menjadi tZ nukleotida oleh
-oksigenase CYP735A1 dan CYP735A2 (Takei
18
Sitokinin sintetik yang banyak digunakan adalah BAP, benzyl adenin
ip) dan kinetin (George dan Sherrington, 1984). Menurut
Yusnita (2003), sitokinin yang sering digunakan adalah BAP karena selain
harganya relatif murah, efektifitasnya juga tinggi. Berdasarkan pengamatan pada
in yang paling aktif sebagai sitokinin
adalah turunan adenin yang disubtitusi pada posisi 6. BAP sangat aktif dapat
mendorong pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan bentuk sitokinin lainnya,
adenin (Gambar 6) sehingga
diawali dengan penggabungan rantai samping
dari DMAPP dengan ATP, ADP atau AMP. Proses ini dikatalisis
ATP dan ADP merupakan
substrat yang umum digunakan oleh enzim IPT pada tanaman, sedangkan AMP
Produk yang dihasilkan
trifosfat (iPRTP) atau iP ribosida 5’-
, iP nukleotida dikonversi menjadi tZ nukleotida oleh
oksigenase CYP735A1 dan CYP735A2 (Takei et al., 2004).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
iP dan tZ-nukleotida kemudian dikonversi ke dalam bentuk basa bebas yang
merupakan bentuk aktif dari sitokinin yang dikatalisis oleh sitokinin nukleosida
5’-monofosfat fosforibohidrolase atau yang disebut dengan LOG (Kurakawa et
al., 2007). Skema biosintesis sitokinin dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Skema biosintesis sitokinin (Hirose et al., 2008).
Skema mekanisme respon sitokinin pada Arabidopsis (Gambar 8) dimulai
dari pengikatan sitokinin dengan reseptor histidin kinase di membran sel.
Kompleks sitokinin-reseptor akan mengalami fosforilasi, sehingga gugus fosfat
(P) akan diterima oleh aspartat (D) yang selanjutnya ditransfer menuju histidin
(H) pada protein AHP. Protein AHP yang telah aktif, kemudian mengalami
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
fosforilasi sehingga dapat masuk ke nukleus dan mengaktifkan protein ARR tipe
B. Protein ARR tipe B dapat mengaktifkan ekspresi gen yang meregulasi
pembelahan sel, pembentukan tunas serta menghambat penuaan daun. Pengaktifan
protein ARR tipe B akan meningkatkan transkripsi protein ARR tipe A. Protein
ARR tipe A bersama-sama dengan protein ARR tipe B berperan dalam memediasi
perubahan fungsi sel, seperti pengaturan pembelahan sel (Schmulling et al.,
2003).
Gambar 8. Mekanisme respon sitokinin pada Arabidopsis (Schmulling, 2003).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
6. Interaksi Antara Giberelin dan Sitokinin
Giberelin dan sitokinin berperan penting dalam meregulasi perkembangan
tanaman. Sitokinin berperan dalam tahap awal inisiasi tunas dan mengontrol
aktivitas meristem. Sementara giberelin bertanggungjawab dalam pemanjangan
dan pembelahan sel di daerah pemanjangan tunas, pembungaan dan
perkecambahan biji. Pemberian hormon secara eksogen dapat mempengaruhi
keseimbangan hormon endogen di dalam sel. Pengaruh yang dihasilkan dapat
berupa interaksi yang sinergi atau justru saling antagonistik dengan hormon lain
(Pospisiliva, 2003).
Hormon giberelin dan sitokinin menunjukkan interaksi yang saling sinergi
maupun antagonis pada beberapa penelitian. Respon sinergi dari kedua hormon
diantaranya yaitu dapat meningkatkan persentase perkecambahan dan waktu
munculnya kecambah pada gandum dan selada (Kabar dan Sener, 1990), menunda
penuaan pada beberapa spesies tanaman (Jacob-Wilk et al., 1999; Mok dan Mok,
1994), dan menginduksi pembukaan stomata (Pospisilova, 2003). Huang et al.,
(2003) melaporkan bahwa interaksi antara giberelin dan sitokinin dapat
merangsang perkembangan bunga jantan pada tembakau dan Arabidopsis.
Interaksi antara giberelin dan sitokinin pada perkecambahan biji
ditunjukkan oleh peran masing-masing dari ke dua hormon tersebut. Peningkatan
respon giberelin karena adanya sitokinin dapat menghilangkan hambatan yang
disebabkan oleh asam absisat (ABA). Kabar dan Sener (1990) melaporkan bahwa
aplikasi sitokinin tunggal yang diberikan terhadap biji gandum menunjukkan
kegagalan dalam merangsang perkecambahan, akan tetapi dengan penambahan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
giberelin menunjukkan respon sinergisme dan menghasilkan pengaruh positif
dalam merangsang perkecambahan. Respon sinergisme antara giberelin dan
sitokinin juga terbukti pada penelitian Bai dan Demason (2006) yang
menunjukkan bahwa hormon sitokinin mampu meningkatkan biosintesis gen yang
mengkode giberelin yaitu GA3 oksidase pada Pisum sativum.
Interaksi antagonistik dari ke dua hormon tersebut telah dilaporkan oleh
Greenboim-Wainberg et al., (2005) pada tanaman Arabidopsis, dimana GA3 dan
benzyladenin (BA) menunjukkan pengaruh antagonistik terhadap akumulasi
antosianin dan pemanjangan akar. Protein KNOXI merupakan faktor utama yang
mengontrol keseimbangan antara giberelin dan sitokinin. Protein tersebut
mengontrol keseimbangan dari kedua hormon tersebut di daerah meristem apikal
tunas, dengan cara meningkatkan produksi sitokinin. Konsentrasi sitokinin yang
meningkat, secara langsung dapat menghambat sintesis giberelin dan dapat
merangsang proses deaktivasi giberelin. Beberapa penelitian telah
mengidentifikasi faktor lain yang mempengaruhi respon giberelin, termasuk
diantaranya protein SPINDLY (SPY). SPY meregulasi keseimbangan respon
diantara kedua hormon tersebut dengan cara menekan sinyal giberelin dan
merangsang respon sitokinin (Greenboim-Wainberg et al., 2005).
7. Perkecambahan dan Pertumbuhan
Menurut Salisbury dan Ross (1995) perkecambahan didefinisikan sebagai
suatu kejadian yang dimulai dengan imbibisi air dan diakhiri ketika radikula
memanjang atau muncul melewati kulit biji. Banyak faktor yang mengontrol
proses perkecambahan biji, baik yang bersifat internal maupun eksternal. Faktor
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
internal yang mempengaruhi perkecambahan biji dipengaruhi oleh keseimbangan
antara promotor dan inhibitor perkecambahan, terutama giberelin dan asam
absisat. Faktor eksternal yang berperan dalam perkecambahan biji meliputi air,
suhu, oksigen dan cahaya.
Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan di sekitar
biji. Proses pengambilan air oleh biji berlangsung dalam 3 tahap, yaitu fase 1
(imbibisi), fase 2 (fase lag) dan fase 3. Pada fase 1, penyerapan air berlangsung
sangat cepat dan air masuk terutama lewat mikropil. Metabolisme dimulai
beberapa menit setelah masuknya air ke dalam biji. Pada fase 2, perbedaan
potensial air tidak lagi memainkan peranan yang signifikan. Selama fase ini
metabolisme digunakan untuk mempersiapkan munculnya radikula dari kulit biji
(untuk biji non-dorman) dan pada biji dorman terjadi kenaikan aktivitas
metabolisme. Pengambilan air pada fase 3 digunakan untuk pertumbuhan embrio
sehingga terjadi pemanjangan embrio dan munculnya radikula dari kulit biji
(Kucera et al., 2005).
Pertumbuhan adalah suatu proses peningkatan ukuran organisme atau
bagiannya secara permanen yang merupakan hasil dari peningkatan jumlah dan
ukuran sel. Pertumbuhan dalam pengertian yang lebih luas merupakan
perkembangan sel-sel baru sehingga terjadi pertambahan ukuran dan diferensiasi
jaringan. Pertumbuhan juga dapat ditunjukkan oleh ukuran daun, berat basah dan
berat kering tanaman yang mencakup akar, batang, daun, buah, jumlah sel dan
kandungan senyawa kimia tertentu, misalnya asam nukleat, nitrogen terlarut, lipid
dan karbohidrat di dalam jaringan (Noggle dan Fritz, 1983).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
Secara umum pertumbuhan pada tumbuhan diawali dari stadium zigot
yang merupakan hasil pembuahan sel kelamin jantan dan betina. Pembelahan
zigot menghasilkan jaringan meristem yang akan terus membelah dan mengalami
diferensiasi sehingga menghasilkan embrio. Diferensiasi adalah perkembangan
sejumlah sel ke bentuk yang berbeda yang beradaptasi ke fungsi khusus
(Goldworthy dan Fisher, 1992).
Menurut Goldsworthy dan Fisher (1992) pertumbuhan awal terjadi pada
tingkat mikroskopik ketika sel-sel membesar dan membelah. Sel yang menyerap
air akan membesar sehingga mengakibatkan dinding sel dan plasmalema
mengembang. Menurut Sitompul dan Guritno (1995) pertumbuhan tanaman dapat
dimulai dari perkecambahan biji. Setelah biji ditanam, substrat yang terdapat di
dalamnya (karbohidrat, lemak dan protein) akan mengalami perombakan secara
enzimatik untuk mendukung pertumbuhan embrio.
B. Kerangka Pemikiran
Johar merupakan tumbuhan multifungsi yang bermanfaat sebagai komoditi
penting penghasil kayu keras, tanaman obat, sebagai sumber protein nabati dan
banyak ditanam sebagai pohon peneduh yang memiliki nilai estetika yang tinggi.
Keberhasilan perkecambahan biji johar hasil penyimpanan masih cukup rendah,
akibat adanya dormansi biji. Dormansi biji disebabkan karena kulit biji yang keras
sehingga menjadi penghalang masuknya air dan gas. Berdasarkan hal tersebut
maka diperlukan suatu usaha untuk memperpendek masa dormasi sehingga
perkecambahan dapat berlangsung lebih cepat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk memperpendek masa dormansi
yaitu dengan memberikan perlakuan kimia, yaitu perendaman biji pada larutan
hormon. Perlakuan ini dilakukan dengan merendam biji johar pada ZPT GA3 dan
BAP. GA3 mampu mengatasi dormansi biji dengan cara mendorong pemanjangan
sel, sedangkan BAP berperan dalam proses pembelahan sel. Dengan diberikannya
perlakuan perendaman menggunakan kedua ZPT tersebut diharapkan mampu
mempercepat perkecambahan biji dan meningkatkan pertumbuhan tanaman johar.
Diagram kerangka pemikiran dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Diagram kerangka pemikiran
Biji johar hasil penyimpanan
Mengalami dormansi biji karena kulit biji yang keras
Pematahan biji dorman dan meningkatkan persentase perkecambahan
Parameter yang diamati
Pertumbuhan
Indikator pertumbuhan:
1. Tinggi batang
2. Panjang akar
3. Rasio tajuk akar
4. Berat basah
5. Berat kering
Perkecambahan
Indikator perkecambahan:
1. Perkecambahan biji harian
2. Persentase perkecambahan
Variasi pemberian GA3 dan BAP
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
C. Hipotesis
1. Perendaman biji johar pada kombinasi perlakuan GA3 200 ppm dan BAP 200
ppm akan memberikan pengaruh yang paling baik terhadap parameter
perkecambahan biji johar.
2. Perendaman biji johar pada kombinasi perlakuan GA3 200 ppm dan BAP 200
ppm akan memberikan pengaruh yang paling baik terhadap parameter
pertumbuhan tanaman johar.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2011 hingga Februari
2012 di Sub Laboratorium Pusat MIPA dan rumah kaca Laboratorium Pusat
MIPA, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
B. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat-alat yang digunakan untuk pembuatan larutan hormon meliputi
erlenmeyer, gelas ukur dan timbangan analitik. Peralatan selama perendaman biji
menggunakan gelas plastik. Peralatan selama penanaman dan pengambilan data
pertumbuhan tanaman meliputi cawan perkecambahan, pinset, penggaris, polibag,
kertas label, alat tulis, oven, timbangan analitik, pisau dan kamera digital.
2. Bahan
Bahan yang digunakan meliputi biji johar yang telah mengalami masa
simpan (6 bulan) diperoleh dari Bogor, aquades, air, GA3, BAP, etanol, kapas,
pupuk kompos dan tanah.
C. Rancangan Penelitian
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan dua
faktor perlakuan yaitu GA3 dan BAP, yang masing-masing terdiri dari empat taraf
konsentrasi uji (0, 50, 100 dan 200 ppm). Setiap perlakuan dilakukan sebanyak 5
ulangan dan setiap ulangan menggunakan 20 biji. Konsentrasi GA3 dan BAP yang
diberikan adalah sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
G0 = GA3 0 ppm B0 = BAP 0 ppm
G50 = GA3 50 ppm B50 = BAP 50 ppm
G100 = GA3 100 ppm B100 = BAP 100 ppm
G200 = GA3200 ppm B200 = BAP 200 ppm
Tabel 1. Kombinasi perlakuan perendaman biji johar dalam ZPT GA3 dan BAP
ZPT BAP
GA3 B0 B50 B100 B200
G0 G0B0 G0B50 G0B100 G0B200
G50 G50B0 G50B50 G50B100 G50B200
G100 G100B0 G100B50 G100B100 G100B200
G200 G200B0 G200B50 G200B100 G200B200
D. Prosedur Penelitian
Penelitian ini meliputi beberapa tahap, yaitu:
1. Persiapan biji
Biji yang digunakan adalah biji yang sudah tua, yaitu yang berwarna
coklat dan berukuran seragam.
2. Pembuatan larutan hormon
Larutan hormon yang digunakan sebanyak 20 ml pada masing-masing
perlakuan hormon yang diberikan. Larutan hormon dibuat dengan cara pembuatan
larutan stok pada konsentrasi 200 ppm, yang selanjutnya diencerkan sesuai
dengan perlakuan yang telah ditentukan.
3. Perendaman biji
Biji direndam dalam larutan hormon pada masing-masing perlakuan
selama 48 jam, untuk kontrol biji direndam di dalam aquades selama 48 jam.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
4. Perkecambahan
Media perkecambahan disiapkan dengan membasahi kapas dengan
akuades, kemudian kapas diletakkan pada cawan perkecambahan. Pada masing-
masing cawan perkecambahan berisi dua puluh biji johar. Biji dikecambahkan
selama 60 hari. Setiap pagi hari dilakukan penyiraman dengan air bersih sebanyak
10 ml pada setiap cawan perkecambahan.
5. Pertumbuhan
Media pertumbuhan yang digunakan adalah campuran antara tanah dan
pupuk kompos dengan perbandingan 1:1. Campuran tersebut kemudian
dimasukkan ke dalam polibag masing-masing sebanyak 0,5 kg. Biji johar yang
sudah berkecambah kemudian di tanam pada masing-masing polibag. Pada setiap
cawan perkecambahan diambil satu kecambah yang digunakan sebagai sampel
pertumbuhan. Penyiraman dilakukan setiap pagi hari dengan air bersih sebanyak
20 ml untuk setiap polibag. Panen dilakukan setelah tanaman johar berumur 4
minggu. Pengamatan dilakukan sesuai dengan parameter yang diamati.
E. Parameter yang Diamati
Parameter yang diamati dalam penelitian ini meliputi:
1. Indikator perkecambahan
a. Perkecambahan biji harian
Perkecambahan biji harian dihitung setiap hari selama 60 hari.
b. Persentase perkecambahan (%)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Persentase perkecambahan menunjukkan jumlah kecambah normal yang
dihasilkan biji pada lingkungan tertentu dalam jangka waktu yang
ditetapkan. Persentase perkecambahan dihitung tiap cawan dengan rumus:
%Perkecambahan �jumlah kecambah normal yang dihasilkan
jumlah biji yang diuji X100%
(Sutopo, 2004).
2. Indikator pertumbuhan
a. Tinggi batang
Tinggi batang diukur mulai dari permukaan tanah sampai ujung batang yang
tertinggi. Tinggi batang diukur setiap 1 minggu sekali hingga tanaman
berumur 4 minggu.
b. Panjang akar
Panjang akar diukur mulai dari leher akar sampai ujung akar yang paling
panjang dan dilakukan diakhir penelitian.
c. Rasio tajuk akar
Rasio tajuk akar dapat ditentukan melalui perbandingan berat kering tajuk
dan berat kering akar. Pengukuran rasio tajuk akar dilakukan diakhir
penelitian.
d. Berat basah
Analisis berat basah dilakukan ketika panen (tanaman berumur 4 minggu),
dengan cara mencabut dan membersihkan tanaman dari sisa-sisa tanah yang
melekat pada akar kemudian ditimbang beratnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
e. Berat kering
Tanaman yang sudah ditimbang kemudian dimasukkan ke dalam kantong
kertas untuk dioven pada suhu 60oC selama 1 sampai 2 hari hingga tercapai
berat konstan.
F. Analisis Data
Data hasil pengamatan dianalisis dengan analisis varian (ANAVA) untuk
mengetahui pengaruh perlakuan terhadap parameter yang diukur. Jika terdapat
beda nyata pada perlakuan yang diukur maka dilanjutkan dengan uji Duncan’s
Multiple Range Test (DMRT) pada taraf uji 5% untuk mengetahui perbedaan pada
tiap-tiap perlakuan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Perkecambahan
1.1. Perkecambahan biji harian
Dormansi biji merupakan keadaan dimana biji tidak mampu berkecambah
pada kondisi lingkungan yang mendukung perkecambahan. Dormansi dapat
terpatahkan apabila telah terjadi perkecambahan yaitu ditandai dengan munculnya
radikula. Hasil pengamatan perkecambahan biji harian dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP disajikan pada Gambar 10.
Gambar 10. Perkecambahan biji harian dengan kombinasi perlakuan perendaman
dalam GA3 dan BAP setelah 60 hari.
0
5
10
15
20
25
30
35
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
Jum
lah
biji
yan
g be
rkec
amba
h
Hari ke-
G0B0
G50B0
G100B0
G200B0
G0B50
G0B100
G0B200
G50B50
G50B100
G50B200
G100B50
G100B100
G100B200
G200B50
G200B100
G200B200
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Berdasarkan Gambar 10 dapat dilihat bahwa jumlah biji yang
berkecambah mengalami peningkatan mulai hari ke-1 hingga hari ke-60.
Perlakuan G100B0 menghasilkan kurva perkecambahan yang paling tinggi diikuti
konsentrasi G200B0 dan G200B200. Pemberian hormon giberelin secara eksogen,
terbukti mampu meningkatkan jumlah perkecambahan biji johar. Interaksi antara
GA3 dan BAP pada konsentrasi yang tepat juga mampu meningkatkan jumlah
perkecambahan biji johar. Hasil ini sesuai dengan penelitian Cavusoglu dan Kabar
(2007) yang menunjukkan bahwa kombinasi antara giberelin dan sitokinin mampu
meningkatkan jumlah perkecambahan biji dan mempercepat waktu munculnya
kecambah pada biji gandum dan biji lobak.
Pada biji Fabaceae, dormansi biji dikontrol oleh kehadiran hormon asam
absisat (ABA) dan karena kulit biji yang keras sehingga dapat menghambat
penyerapan air oleh biji (Yaw et al., 2008). Penghambatan pekecambahan akibat
adanya ABA dan kulit biji yang keras tersebut, dapat diatasi oleh hormon
giberelin melalui peranannya dalam merangsang perkecambahan biji. Giberelin
akan memacu potensi pertumbuhan embrio dengan cara meningkatkan
pembelahan dan pemanjangan sel, sehingga dapat mempercepat keluarnya
radikula (Kucera et al., 2005).
Giberelin juga terbukti dapat mengatasi pengekangan mekanik yang
disebabkan oleh kulit biji dengan melemahkan jaringan di sekitar radikula. Hal ini
dikarenakan giberelin dapat merangsang aktivitas enzim xyloglucan
endotransglycosylase (XET) yang diketahui terlibat dalam perluasan dinding sel.
XET diduga berperan sebagai fasilitator bagi ekspansin yang akan masuk ke
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
dalam dinding sel. Ekspansin merupakan suatu protein yang dapat melemahkan
ikatan hidrogen antara mikrofibril selulosa, sehingga menyebabkan pelebaran atau
perluasan pada dinding sel. Kondisi ini dapat memudahkan keluarnya radikula,
sehingga perkecambahan dapat berlangsung lebih cepat (Kucera et al., 2005;
Sauter dan Kende, 1992).
BAP yang termasuk golongan sitokinin dapat berfungsi dalam
mempengaruhi perkecambahan, pertumbuhan maupun perkembangan tanaman.
Sitokinin dapat merangsang perkecambahan biji dengan cara menghambat
biosintesis ABA serta meningkatkan biosintesis etilen. Etilen sebagai hormon
pertumbuhan diketahui berpengaruh positif terhadap perkecambahan biji melalui
peranannya dalam meningkatkan pemanjangan sel radial di daerah hipokotil
embrio, meningkatkan respirasi biji dan juga meningkatkan potensial air (Kucera,
2005).
Sitokinin juga mampu menstimulasi pembelahan sel dengan mengontrol
aktivitas cyclin-dependent protein kinase (CDKs) yang terlibat dalam pengaturan
siklus sel. Sitokinin dapat meningkatkan ekspresi gen CYCD3 (suatu gen yang
merupakan anggota siklin tipe D), yang berperan penting dalam meregulasi
perubahan dari fase G1 (masa pertumbuhan sel sebelum replikasi DNA) ke fase S
(replikasi DNA) (Schmulling et al., 2003).
1.2. Persentase Perkecambahan
Persentase perkecambahan digunakan untuk mengetahui jumlah biji yang
berkecambah dalam jangka waktu yang telah ditetapkan. Persentase
perkecambahan dihitung dengan cara membandingkan jumlah biji yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
berkecambah dengan semua biji yang ditanam dan mengalikannya dengan 100%.
Hasil rerata persentase perkecambahan biji johar dengan kombinasi perlakuan
perendaman dalam GA3 dan BAP disajikan pada Tabel 2 berikut ini:
Tabel 2. Rerata persentase perkecambahan biji johar dengan kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP setelah 60 hari (%).
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 (ppm) B0 B50 B100 B200
G0 25 19 26 25
G50 26 25 19 25
G100 34 23 19 27
G200 32 24 28 30
Keterangan: GA3 = asam giberelat. BAP = benzyl amino purin.
Data hasil penelitian yang dianalisis dengan ANAVA (Lampiran1)
menunjukkan bahwa perlakuan perendaman biji johar dalam GA3, BAP dan
kombinasi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap persentase
perkecambahan. Meskipun demikian, perlakuan G100B0 menunjukkan hasil yang
paling tinggi, kemudian menurun pada konsentrasi G200B0. Hasil ini sesuai
dengan penelitian Li et al. (2010) yang menunjukkan bahwa semakin tinggi
konsentrasi GA3 yang diberikan, justru dapat menurunkan persentase
perkecambahan pada biji lada hitam (Piper nigrum L.). Hasil penelitian
Nakamaya et al., dalam Chudasama dan Thaker (2007) menyatakan bahwa biji
Leguminosae (Fabaceae) mengandung giberelin yang tinggi seiring dengan
perkembangan biji. Sementara itu dengan semakin meningkatnya konsentrasi GA3
yang diberikan, maka akumulasi giberelin akan semakin berlebih. Hal ini
menyebabkan biji mengalami kejenuhan yang berdampak pada penurunan
aktivitas giberelin.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
Mekanisme penghambatan giberelin ini terjadi karena adanya pengaturan
umpan balik (feedback control). Hal ini dikarenakan faktor transkripsi GA20
oksidase yang merupakan faktor penting dalam mekanisme umpan balik. GA20
oksidase merupakan suatu enzim yang mengkatalis perubahan GA12 menjadi
bentuk giberelin aktif. Ketika konsentrasi giberelin berlebihan, maka produk yang
dihasilkan dari enzim tersebut dapat berikatan dengan enzim lain sehingga
menyebabkan penghambatan umpan balik. Bagian sisi aktif enzim akan menjadi
tidak aktif oleh karena adanya penghambat tersebut, sehingga akan menghalangi
substrat untuk berikatan dengan enzim. Hal ini mengakibatkan terjadinya
pengeblokan biosintesis giberelin, yang dapat menyebabkan penurunan aktivitas
giberelin (Taiz dan Zeiger, 1998).
Pemunculan radikula dalam perkecambahan biji tergantung pada
pertumbuhan embrio setelah biji menyerap air. Kehadiran air di dalam sel akan
mengaktifkan sejumlah hormon perkecambahan. Selain itu masuknya air pada biji
juga merangsang peningkatan aktivitas enzim (Salisbury dan Ross, 1995).
Perbandingan persentase perkecambahan biji johar dengan kombinasi perlakuan
perendaman dalam GA3 dan BAP dapat dilihat pada Gambar 11 berikut ini:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Gambar 11. Perbandingan persentase perkecambahan biji johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP setelah 60 hari (%).
Berdasarkan Gambar 11 diketahui bahwa perlakuan G100B0 menghasilkan
persentase perkecambahan yang paling tinggi yaitu sebesar 34% diikuti perlakuan
G200B0 dengan persentase perkecambahan sebesar 32%. Hasil pengaruh
pemberian GA3 dan BAP juga dipengaruhi oleh interaksi oleh hormon lain seperti
asam absisat (ABA) dan auksin endogen pada biji. Selama perkembangan biji
kandungan ABA endogen di dalam biji sangat tinggi dan semakin menurun
seiring dengan dewasanya biji. ABA merupakan hormon yang berperan penting
untuk menghambat perkecambahan selama perkembangan biji. Pada saat
konsentrasi ABA menurun, maka diikuti peningkatan konsentrasi sitokinin.
Sitokinin merangsang pembelahan sel yang menghasilkan akar lembaga dan
pucuk lembaga. Sitokinin menurun konsentrasinya seiring dengan masuknya
periode percepatan pertumbuhan dan digantikan peranannya oleh giberelin dan
auksin (Salisbury dan Ross, 1995).
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 50 100 200
% P
erke
cam
baha
n
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 0 ppm
GA3 50 ppm
GA3 100 ppm
GA3 200 ppm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
2. Pertumbuhan
2.1. Tinggi batang
Tinggi batang merupakan ukuran tanaman yang sering diamati untuk
mengetahui pengaruh faktor lingkungan atau perlakuan yang diberikan. Hal ini
didasarkan pada kenyataan bahwa tinggi batang merupakan ukuran pertumbuhan
yang paling mudah dilihat (Sitompul dan Guritno, 1995). Menurut Salisbury dan
Ross (1995) pertumbuhan berarti pertambahan ukuran. Pertambahan ukuran pada
batang merupakan hasil perbesaran ke satu arah yaitu pada arah memanjang
sehingga tanaman bertambah tinggi. Hasil rerata tinggi batang johar dengan
kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP disajikan pada Tabel 3
berikut ini:
Tabel 3. Rerata tinggi batang tanaman johar dengan perlakuan kombinasi perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (cm).
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 (ppm) B0 B50 B100 B200
G0 4,66 4,54 4,54 4,40
G50 4,76 4,60 4,40 4,90
G100 4,86 4,92 4,72 4,76
G200 5,70 4,84 4,76 5,38
Keterangan: GA3 = asam giberelat. BAP = benzyl amino purin.
Data hasil penelitian yang dianalisis dengan ANAVA (Lampiran 2)
menunjukkan bahwa perlakuan perendaman biji johar dalam GA3, BAP dan
kombinasi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi batang
tanaman johar. Meskipun demikian, berdasarkan Tabel 3 diketahui bahwa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
perlakuan G200B0 memberikan hasil yang terbaik terhadap tinggi batang tanaman
johar.
Aplikasi pemberian GA3 dapat memacu peningkatan tinggi batang melalui
kemampuannya dalam meningkatkan pemanjangan dan pembelahan sel. Adanya
giberelin mampu meningkatkan pemanjangan batang karena giberelin akan
menggiatkan aktivitas pembelahan sel di daerah meristem interkalari (sel-sel
meristem yang terdapat di basal internodus) dengan cara meningkatkan
pembelahan mitosis (Sauter dan Kende, 1992).
Kehadiran giberelin diketahui dapat memperpendek daur sel melalui
peranannya dalam menginduksi ekspresi gen cyclin-dependent protein kinase
(CDKs) yang terlibat dalam pengaturan siklus sel. Gen CDKs ini dapat
mempercepat perubahan dari fase G1 (masa pertumbuhan sel sebelum replikasi
DNA) ke fase S (replikasi DNA), kemudian diikuti perubahan dari fase G2
(pertumbuhan sel setelah replikasi) ke fase mitosis untuk mengalami pembelahan
sel (Fabian et al., 2000).
Berdasarkan Tabel 3 diketahui bahwa perlakuan perendaman biji johar
dalam ZPT GA3 (perlakuan tunggal GA3) menghasilkan rerata tinggi batang yang
paling baik dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Hasil ini sesuai dengan
penelitian Fleishon et al. (2011) yang menunjukkan bahwa perlakuan pemberian
BAP tidak berpengaruh terhadap pemanjangan hipokotil pada tanaman tomat.
Aplikasi GA3 yang diinteraksikan dengan BAP, menunjukkan bahwa BAP
memberikan pengaruh antagonistik terhadap GA3 dengan menekan aktivitas GA3.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
Pengaruh antagonistik BAP terhadap GA3 dikendalikan oleh protein
KNOXI (suatu protein yang mengatur keseimbangan antara giberelin dan
sitokinin). KNOXI akan merangsang pengaktifan enzim isopentenil transferase
(IPT) yang berperan sebagai promotor dalam biosintesis sitokinin. Akumulasi dari
hormon sitokinin yang dihasilkan, secara langsung dapat menekan transkripsi dari
enzim GA20 oksidase yang berperan sebagai inisiator untuk biosintesis giberelin.
Selain itu, KNOXI dan sitokinin dapat menginduksi enzim GA2 oksidase (enzim
yang berperan dalam proses deaktifasi giberelin), dengan tujuan untuk mengeblok
aktivitas giberelin ( Jasinki et al., 2005; Bolduc dan Hake, 2009). Perbandingan
tinggi batang johar dengan kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP
dapat dilihat pada Gambar 12 berikut ini:
Gambar 12. Perbandingan tinggi batang johar dengan kombinasi perlakuan
perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (cm). Pertambahan tinggi batang johar dengan kombinasi perlakuan perendaman
dalam GA3 dan BAP disajikan pada Gambar 13 berikut ini:
0
1
2
3
4
5
6
0 50 100 200
Tin
ggi b
atan
g (c
m)
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 0 ppm
GA3 50 ppm
GA3 100 ppm
GA3 200 ppm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
Gambar 13. Pertambahan tinggi batang johar dengan kombinasi perlakuan
perendaman dalam GA3 dan BAP selama 4 minggu (cm). Berdasarkan Gambar 13 diketahui bahwa pertambahan tinggi batang johar
selama 4 minggu terus mengalami peningkatan. Pada perlakuan G200B0
menunjukkan pertambahan tinggi batang johar yang paling baik sejak minggu ke-
1 hingga minggu ke-4 dibandingkan perlakuan lainnya. Pada semua perlakuan
terlihat bahwa pada minggu ke-1 terjadi peningkatan tinggi batang yang paling
besar. Hal ini menunjukkan bahwa aktivitas pembelahan sel lebih giat pada awal
pertumbuhan tanaman. Kondisi ini dapat terjadi karena perlakuan perendaman biji
dalam ZPT GA3 dan BAP yang diberikan dapat merangsang aktivitas pembelahan
sel di awal perkecambahan. Selain itu, pada tanaman yang masih muda memiliki
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
0 1 2 3 4
Tin
ggi b
atan
g (c
m)
Minggu ke-
G0B0
G50B0
G100B0
G200B0
G0B50
G0B100
G0B200
G50B50
G50B100
G50B200
G100B50
G100B100
G100B200
G200B50
G200B100
G200B200
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
cadangan makanan yang disimpan dalam kotiledon sehingga dapat diserap oleh
tanaman dalam mendukung pertumbuhannya.
2.2. Panjang Akar
Akar merupakan organ tanaman yang sangat penting karena berperan
dalam penyerapan unsur hara, memasok air, mineral dan bahan-bahan yang
penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Gardner et al., 1991).
Hasil rerata panjang akar tanaman johar dengan kombinasi perlakuan perendaman
dalam GA3 dan BAP disajikan pada Tabel 4 berikut ini:
Tabel 4. Rerata panjang akar tanaman johar dengan kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (cm).
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 (ppm) B0 B50 B100 B200
G0 12,64 11,52 11,52 13,48
G50 11,38 15,76 12,40 12,24
G100 12,84 11,44 10,38 14,60
G200 14,02 13,16 10,54 11,86
Keterangan: GA3 = asam giberelat. BAP = benzyl amino purin.
Data hasil penelitian yang dianalisis dengan ANAVA (Lampiran 3)
menunjukkan bahwa perlakuan perendaman biji johar dalam GA3, BAP dan
kombinasi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap panjang akar
tanaman johar. Hasil ini sesuai dengan penelitian Cavusoglu dan Kabar (2007)
yang melaporkan bahwa pemberian perlakuan tunggal maupun kombinasi diantara
dua atau tiga hormon tidak berpengaruh terhadap peningkatan panjang akar pada
tanaman gandum.
Adanya pengaruh yang tidak signifikan tersebut diduga karena jumlah
fotosintat yang terbentuk banyak ditranslokasikan ke daerah tajuk. Hal ini sesuai
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
dengan data yang diperoleh pada parameter rasio tajuk akar yang menghasilkan
nilai rasio lebih dari satu. Hasil nilai rasio tajuk akar yang lebih tinggi dari satu
menunjukkan bahwa berat kering tajuk lebih besar dibandingkan dengan berat
kering akar. Selain itu panjang akar sendiri banyak dipengaruhi oleh faktor media
dan kadar air di media tersebut. Oleh karena kedua faktor lingkungan tersebut
dibuat sama maka panjang akar yang dihasilkan dari semua perlakuan
memberikan hasil yang tidak berbeda nyata.
Berdasarkan Tabel 4 diketahui bahwa kombinasi perlakuan G50B50
menghasilkan rerata panjang akar yang paling panjang dibandingkan dengan
perlakuan lainnya, walaupun secara statistik tidak berbeda nyata. Interaksi antara
GA3 dan BAP pada konsentrasi yang tepat dapat meningkatkan panjang akar pada
tanaman johar. Hal ini berkaitan dengan peran dari kedua ZPT yang diberikan.
GA3 akan mendorong pertumbuhan longitudinal akar, sedangkan BAP berperan
dalam mengatur diferensiasi sel di daerah zona pemanjangan (Dello et al., 2007).
Bidadi et al. (2009) menyatakan bahwa aplikasi giberelin eksogen yang diberikan
pada tajuk Arabidopsis mampu meningkatkan pemanjangan akar primer dan
meningkatkan jumlah akar lateral melalui peranannya dalam memacu
pemanjangan sel. Perbandingan panjang akar tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP dapat dilihat pada Gambar 14 berikut
ini:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Gambar 14. Perbandingan panjang akar tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (cm).
Menurut Islami dan Utomo (1995), semakin baik pertumbuhan akar
semakin baik pula akar menyerap unsur hara yang akan digunakan untuk
pertumbuhan termasuk pertambahan jumlah daun. Panjang akar merupakan hasil
perpanjangan jaringan meristematis yang terletak pada ujung akar. Penyerapan
unsur hara dan air terutama terjadi melalui bulu akar dan ujung akar. Semakin
panjang akar biasanya semakin lebar bidang penyerapan karena bulu-bulu akar
yang terdapat pada akar biasanya juga lebih banyak.
2.3. Rasio Tajuk Akar
Pengukuran rasio tajuk akar dilakukan untuk mengetahui perbandingan
jumlah fotosintat yang ditranslokasikan di daerah tajuk atau akar. Rasio tajuk akar
diukur dengan cara membandingkan berat kering tajuk dan berat kering akar.
Hasil rerata rasio tajuk akar tanaman johar dengan kombinasi perlakuan
perendaman dalam GA3 dan BAP disajikan pada Tabel 5 berikut ini:
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 50 100 200
Pan
jang
aka
r (c
m)
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 0 ppm
GA3 50 ppm
GA3 100 ppm
GA3 200 ppm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
Tabel 5. Rerata rasio tajuk akar tanaman johar dengan kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu.
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 (ppm) B0 B50 B100 B200
G0 1,84ab 2,28abc 2,41bc 2,31abc
G50 1,50ab 1,68ab 1,89ab 3,05c
G100 1,45a 1,94ab 2,13ab 1,74ab
G200 1,45a 1,89ab 1,89ab 1,60ab
Keterangan: GA3 = asam giberelat. BAP = benzyl amino purin. Angka yang diikuti huruf yang sama pada baris atau kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%.
Data hasil penelitian yang dianalisis dengan ANAVA (Lampiran 4)
menunjukkan bahwa perlakuan perendaman biji johar dalam GA3, BAP dan
kombinasi diantara keduanya berpengaruh nyata terhadap rasio tajuk akar
tanaman johar. Berdasarkan Tabel 5 diketahui bahwa perlakuan G50B200
menghasilkan rerata rasio tajuk akar yang paling tinggi dibandingkan dengan
perlakuan lainnya.
Nilai rasio tajuk akar pada tanaman johar akan meningkat ketika BAP
tersedia pada konsentrasi yang tinggi dan GA3 pada konsentrasi rendah. Hasil ini
sesuai dengan penelitian Jasinski et al. (2005) yang menunjukkan bahwa
konsentrasi sitokinin yang tinggi dan giberelin yang rendah merupakan sinyal
yang diperlukan untuk menginduksi pembelahan di daerah meristem apikal tunas.
Interaksi antara BAP dan GA3 pada konsentrasi yang tepat dapat saling
mendorong dalam meningkatkan nilai rasio tajuk akar pada tanaman johar,
melalui peran dari masing-masing ZPT tersebut.
BAP yang merupakan golongan dari sitokinin dapat berperan dalam
memacu pembelahan sel. Meskipun sitokinin banyak disintesis di daerah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
meristem apikal akar, akan tetapi sitokinin akan diangkut oleh xilem menuju tajuk
bersamaan dengan aliran air dan mineral yang diserap oleh akar. Hal ini
menyebabkan aktivitas sitokinin di daerah akar lebih rendah jika dibandingkan
dengan aktivitas sitokinin di daerah tajuk. Oleh karena sitokinin banyak terdapat
di daerah tajuk, maka aktivitas pembelahan sel di daerah tajuk lebih tinggi
sehingga dapat menghasilkan berat kering tajuk yang lebih besar dibandingkan
berat kering akar.
GA3 dapat berperan dalam merangsang pemanjangan dan pembelahan sel.
Pengangkutan giberelin yang ditranslokasikan di daerah tajuk akan menggiatkan
aktivitas pembelahan sel di daerah meristem interkalari. Hal ini menyebabkan
rerata berat kering tajuk yang lebih tinggi dibandingkan berat kering akar.
Perbandingan rasio tajuk akar tanaman johar dengan kombinasi perlakuan
perendaman dalam GA3 dan BAP dapat dilihat pada Gambar 15 berikut ini:
Gambar 15. Perbandingan rasio tajuk akar tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (cm).
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 50 100 200
Ras
io ta
juk
akar
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 0 ppm
GA3 50 ppm
GA3 100 ppm
GA3 200 ppm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
Berdasarkan Gambar 15 dapat diketahui bahwa kombinasi perlakuan
G50B200 menghasilkan rerata rasio tajuk akar yang paling optimal dibandingkan
perlakuan lainnya. Wattimena (1990) menjelaskan bahwa pengaruh ZPT untuk
suatu proses morfogenesis atau pertumbuhan dan perkembangan merupakan
kerjasama dari dua atau lebih ZPT. Interaksi antara ZPT yang diberikan
menunjukkan adanya keterkaitan diantara kerja masing-masing ZPT dalam proses
pertumbuhan tanaman.
2.4. Berat Basah
Berat basah tanaman merupakan salah satu parameter yang digunakan
untuk mengukur biomassa tanaman. Parameter ini merupakan indikator
pertumbuhan yang paling representatif untuk mendapatkan penampilan
keseluruhan pertumbuhan tanaman atau suatu organ tertentu. Salisbury dan Ross
(1995) menyebutkan bahwa nilai berat basah tanaman dipengaruhi oleh kadar air
jaringan, unsur hara dan hasil metabolisme. Hasil rerata berat basah tanaman johar
dengan kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP disajikan pada
Tabel 6 berikut ini:
Tabel 6. Rerata berat basah tanaman johar dengan kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (gr).
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 (ppm) B0 B50 B100 B200
G0 0,84b 0,77ab 0,52a 0,92b
G50 0,95b 0,88b 0,99b 1,02b
G100 0,81b 0,97b 0,94b 0,88b
G200 1,06bc 0,99b 0,94b 1,31c
Keterangan: GA3 = asam giberelat. BAP = benzyl amino purin. Angka yang diikuti huruf yang sama pada baris atau kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
Data hasil penelitian yang dianalisis dengan ANAVA (Lampiran 6)
menunjukkan bahwa perlakuan perendaman biji johar dalam GA3, BAP dan
kombinasi diantara keduanya berpengaruh nyata terhadap berat basah tanaman
johar. Hasil yang signifikan ini dapat dipengaruhi oleh peran dari masing-masing
ZPT yang diberikan tersebut. Hal ini sesuai dengan penelitian Chudasama dan
Thaker (2007) yang menyatakan bahwa giberelin dapat meningkatkan
pengambilan air dalam tanah karena mendorong pertumbuhan longitudinal akar.
Disamping itu giberelin juga mampu menyebabkan potensial air lebih negatif dan
air masuk lebih cepat dan menyebabkan pembesaran sel sehingga berpengaruh
terhadap berat basah tanaman. Sementara BAP dapat berperan dalam mendorong
pembelahan dan diferensiasi sel di daerah meristem apikal tunas sehingga dapat
meningkatkan berat basah tanaman secara keseluruhan (Yennita, 2003).
Pemberian ZPT secara eksogen dapat mempengaruhi aktivitas hormon
endogen yang dapat merangsang proses pembesaran dan pembelahan sel. Adanya
pembesaran sel mengakibatkan pertambahan ukuran jaringan dan organ yang
akhirnya akan meningkatkan ukuran tanaman secara keseluruhan maupun berat
basahnya. Berdasarkan Tabel 6 diketahui bahwa perlakuan G200B200 menghasilkan
rerata berat basah yang paling tinggi jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya.
Hasil ini menunjukkan bahwa interaksi antara GA3 dan BAP pada konsentrasi
yang tepat dapat saling mendukung dalam meningkatkan nilai berat basah yang
dihasilkan.
Peningkatan berat basah berkorelasi positif dengan tinggi tanaman yang
banyak dipengaruhi oleh GA3, sehingga semakin tinggi tanaman (semakin banyak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
internodus) maka tunas akan semakin banyak terbentuk. Pertumbuhan tunas
selanjutnya dipengaruhi oleh BAP khususnya dalam meningkatkan pembelahan
sel. Peningkatan pembelahan sel menghasilkan jumlah sel yang lebih banyak.
Jumlah sel yang meningkat, termasuk di dalam jaringan daun memungkinkan
terjadinya peningkatan fotosintesis penghasil karbohidrat yang dapat
mempengaruhi berat tanaman (Wareing dan Phillip, 1981; Salisbury Ross, 1995).
Perbandingan rerata berat basah tanaman johar dengan kombinasi perlakuan
perendaman dalam GA3 dan BAP dapat dilihat pada Gambar 16 berikut ini:
Gambar 16. Perbandingan rerata berat basah tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (gr).
2.5. Berat Kering
Pertumbuhan sebagai pertambahan dalam bahan organik lebih akurat bila
dinyatakan dalam berat kering. Berta basah atau berat segar suatu tanaman dapat
mengalami perubahan dalam status airnya. Saat jaringan yang lebih tua
mengering, terjadilah kehilangan berat segar karena kehilangan air. Sebanyak
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 50 100 200
Ber
at b
asah
(gr)
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 0 ppm
GA3 50 ppm
GA3 100 ppm
GA3 200 ppm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
90% bahan kering tanaman adalah hasil fotosintesis, sehingga analisis
pertumbuhan dinyatakan dalam berat kering terutama untuk mengukur
kemampuan tumbuhan sebagai penghasil fotosintat (Goldworthy dan Fisher,
1992).
Berat kering mencerminkan akumulasi senyawa organik yang berhasil
disintesis tanaman dari senyawa anorganik, terutama air dan CO2. Pengamatan
terhadap berat kering dilakukan dengan pengeringan bahan selama waktu tertentu
sampai dicapai berat kering konstan. Proses pengeringan bertujuan untuk
menghentikan aktivitas metabolisme sel dari bahan tersebut. Hasil rerata berat
kering tanaman johar dengan kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan
BAP disajikan pada Tabel 7 berikut ini:
Tabel 7. Rerata berat kering tanaman johar dengan kombinasi perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (gr).
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 (ppm) B0 B50 B100 B200
G0 0,19 0,16 0,18 0,22
G50 0,22 0,21 0,21 0,21
G100 0,19 0,24 0,21 0,21
G200 0,25 0,25 0,22 0,30
Keterangan: GA3 = asam giberelat. BAP = benzyl amino purin.
Data hasil penelitian yang dianalisis dengan ANAVA (Lampiran 8)
menunjukkan bahwa perlakuan perendaman biji johar dalam GA3, BAP dan
kombinasi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap berat kering
tanaman johar. Berdasarkan Tabel 7 diketahui bahwa perlakuan G200B200
menghasilkan rerata berat kering yang paling tinggi dibandingkan dengan
perlakuan lainnya, meskipun secara statistik tidak berbeda nyata. Hasil ini sesuai
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
dengan parameter berat basah tanaman yang menunjukkan hasil tertinggi pada
kombinasi G200B200.
Pertambahan ukuran maupun berat kering tanaman menunjukkan
bertambahnya protoplasma yang terjadi karena bertambahnya ukuran dan jumlah
sel. Pertambahan protoplasma berlangsung melalui perubahan air, karbondioksida
dan garam anorganik menjadi bahan hidup. Proses ini meliputi fotosintesis,
absorbsi dan metabolisme yang menghasilkan karbohidrat sehingga meningkatkan
berat kering tanaman (Lakitan, 1996).
Berat kering tanaman dapat menggambarkan semua proses dan peristiwa
yang terjadi dalam pertumbuhan tanaman (Sitompul dan Guritno, 1995). Dari
berat kering ini dapat diketahui hasil fotosintesis yang menghasilkan produk
karbohidrat. Karbohidrat merupakan materi dasar penyusun senyawa organik di
dalam tanaman, seperti sitoplama, inti sel dan dinding sel. Hal ini akan
meningkatkan akumulasi berat kering tanaman secara keseluruhan (Salisbury dan
Ross, 1995). Perbandingan rerata berat kering tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP dapat dilihat pada Gambar 17 berikut
ini:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
52
Gambar 17. Perbandingan rerata berat kering tanaman johar dengan kombinasi
perlakuan perendaman dalam GA3 dan BAP pada umur 4 minggu (gr).
Menurut Gardner et al. (1991) selain akumulasi fotosintat, pertambahan
berat kering juga dipengaruhi oleh akumulasi sel. Penambahan GA3 dan BAP
eksogen akan mempengaruhi kandungan giberelin dan sitokinin endogen.
Peningkatan hormon endogen pada konsentrasi optimum dapat meningkatkan
pembelahan dan pembentangan sel yang dikendalikan oleh hormon giberelin.
Sedangkan hormon sitokinin akan mempengaruhi metabolisme RNA yang
berperan dalam sintesis protein melalui transkripsi RNA. Kenaikan sintesis
protein dapat digunakan untuk pertumbuhan, sehingga dapat meningkatkan berat
kering tanaman.
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0 50 100 200
Ber
at k
erin
g (g
r)
Konsentrasi BAP (ppm)
GA3 0 ppm
GA3 50 ppm
GA3 100 ppm
GA3 200 ppm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Kombinasi perlakuan perendaman biji johar dalam ZPT GA3 dan BAP tidak
berpengaruh dalam meningkatkan persentase perkecambahan biji johar.
2. Kombinasi perlakuan G200B200 memberikan pengaruh yang paling baik dalam
meningkatkan indikator berat basah dan berat kering pada tanaman johar.
B. Saran
1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut dengan variasi konsentrasi hormon GA3
dan BAP yang lebih tinggi dari 200 ppm, agar dapat mengetahui pengaruhnya
terhadap perkecambahan dan pertumbuhan tanaman johar.
2. Disarankan untuk memberikan kombinasi perlakuan kimia dengan perlakuan
mekanis, agar hasil yang diperoleh lebih baik.