Kamis, 10 Juni 2010

fisiologi benih,biologi benih, dan wawasan teknologi benih

BAB I
PENDAHULUAN

Benih ialah biji tanaman yang dipergunakan untuk keperluan dan pengembangan usaha tani, memiliki fungsi agronomis atau merupakan komponen agronomi. Sebagai komponen agronomi masalah benih ini lebih berorientasi pada penerapan norma-norma ilmiah, jadi lebih bersifat teknologis.
Peranan biji sebagai benih (biji yang dikelola, diusahakan oleh manusia, khususnya para petani, Lembaga-Lembaga Pembenihan, Dinas Pertanian, untuk mengembangkan tanaman) adalah demikian besar di samping unsur-unsur agronomi lainnya (pengelolaan tanah, perbaikan tata air, pemupukan, pengawetan tanah, pola tanam). Walaupun unsur-unsur agronomi tersebut telah diusahakan dengan teknologi yang semestinya, tetapi jika benihnya tidak baik, maka produksi yang diharapkan sangat sulit dicapai, bahkan tidak jarang menggagalkan hasil tanaman tersebut. Kuantitas dan kualitas produk yang selalu diidam-idamkan para petani hanya dapat dicapai apabila benihnya merupakan benih unggul atau benih yang memperoleh sertifikat.
Benih bermutu ialah benih yang telah dinyatakan sebagai benh yang berkualitas tinggi dari jenis tanaman unggul. Benih yang berkualitas tinggi itu memiliki daya tumbuh lebih dari Sembilan puluh persen, dengan ketentuannya yaitu, memiliki viabilitas dan memiliki keturunan.
Maka dapat diartikan yang dimaksud dengan teknologi benih yaitu produksi benih dalam rangka pengadaan benih yang terwujud dengan praktek-praktek dalam jangkauan penyelamatan benih sejak dipungut, dikelola, dipelihara sampai benih-benih tersebut ditanam kembali sesuai dengan cara-cara yang semestinya dengan mengingat unsur-unsur musim yang mendorong pertumbuhannya, atau dengan kata lain teknologi benih itu merupakan serangkaian perlakuan-perlakuan untuk meningkatkan sifat genetika dan sifat fisik benih, perlakuan-perlakuan yang mana menjangkau hal-hal sebagai berikut, yaitu pengembangan varietas; evaluasi dan pelepasan benih; usaha produksi benih; pemungutan hasil; pengeringan benih dalam arti pengaturan kadar airnya; pengolahan benih (seeds processing) yang meliputi pembersihannya (cleaning), penggolongan (grading) serta usaha-usaha pemeliharaannya (chemis, fisis, mekanis) agar tercegah dari segala bentuk hama, penyakit, mempertahankan kualitas, mempertahankan daya tumbuhnya; pengujian kualitas; penyimpanan dan pengemasan; sertifikasi benih; perlindungan (hokum, undang-undang, dan peraturan); distribusi benih (pemasarannya).































BAB II
PEMBAHASAN

2.1 Fisiologi dan Biologi Benih
Fisiologi benih merupakan salah satu cabang dari fisiologi tumbuhan. Fisiologi benih adalah ilmu yang mempelajari proses perkecambahan benih, melibatkan berbagai tahapan dan proses yang mengikutinya.
Proses perkecambahan benih merupakan rangkaian komplek dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia, merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah.
Kecambah adalah tumbuhan (sporofit) muda yang baru saja berkembang dari tahap embrionik di dalam biji. Tahap perkembangan ini disebut perkecambahan dan merupakan satu tahap kritis dalam kehidupan tumbuhan. Kecambah biasanya dibagi menjadi tiga bagian utama, yaitu radikula (akar embrio), hipokotil, dan kotiledon (daun lembaga). Dua kelas dari tumbuhan berbunga dibedakan dari cacah daun lembaganya yaitu monokotil dan dikotil. Tumbuhan berbiji terbuka lebih bervariasi dalam cacah lembaganya. Kecambah pinus misalnya dapat memiliki hingga delapan daun lembaga. Beberapa jenis tumbuhan berbunga tidak memiliki kotiledon, dan disebut akotiledon.
Kecambah sering digunakan sebagai bahan pangan dan digolongkan sebagai sayur-sayuran. Khazanah boga Asia mengenal tauge sebagai bagian dari menu yang cukup umum. Kecambah dikatakan makanan sehat karena kaya akan vitamin E namun dikritik pula karena beberapa kecambah membentuk zat antigizi. Kecambah jelai yang dikenal sebagai malt digunakan sebagai salah satu bahan baku bir. Malt juga digunakan sebagai bagian dari minuman sehat karena mengandung maltosa yang lebih rendah kalori daripada sukrosa.
2.1.1 Proses Perkecambahan
Para ahli fisiologis benih menyatakan bahwa perkecambahan adalah munculnya radikula menembus kulit benih. Para agronomis menyatakan bahwa perkecambahan adalah muncul dan berkembangnya struktur penting embrio dari dalam benih dan menunjukkan kemampuannya untuk menghasilkan kecambah normal pada kondisi lingkungan yang optimum.
Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara, maupun media lainnya. Perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran biji yang disebut tahap imbibisi. Biji menyerap air dari lingkungan sekelilingnya, baik dari tanah maupun udara (dalam bentuk embun atau uap air). Efek yang terjadi adalah membesarnya ukuran biji karena sel biologi. sel-sel embrio membesar dan biji melunak.
Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal. Fitohormon asam absisat menurun kadarnya, sementara giberelin meningkat. Berdasarkan kajian ekspresi gen pada tumbuhan model Arabidopsis thaliana diketahui bahwa pada perkecambahan lokus-lokus yang mengatur pemasakan embrio, seperti ABSCISIC ACID INSENSITIVE 3 (ABI3), FUSCA3 (FUS3), dan LEAFY COTYLEDON 1 (LEC1) menurun perannya (downregulated) dan sebaliknya lokus-lokus yang mendorong perkecambahan meningkat perannya (upregulated), seperti GIBBERELIC ACID 1 (GA1), GA2, GA3, GAI, ERA1, PKL, SPY, dan SLY. Diketahui pula bahwa dalam proses perkecambahan yang normal sekelompok faktor transkripsi yang mengatur auksin (disebut Auxin Response Factors, ARFs) diredam oleh miRNA. Perubahan pengendalian ini merangsang pembelahan sel di bagian yang aktif melakukan mitosis, seperti di bagian ujung radikula. Akibatnya ukuran radikula makin besar dan kulit atau cangkang biji terdesak dari dalam, yang pada akhirnya pecah. Pada tahap ini diperlukan prasyarat bahwa cangkang biji cukup lunak bagi embrio untuk dipecah.
2.1.2 Morfologi Kecambah
Dalam biologi benih, dilihat dari keberadaan kotiledon atau organ penyimpanan, perkecambahan dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu perkecambahan epigeal dan perkecambahan hipogeal. Perkecambahan epigeal ditunjukkan oleh benih dari golongan kacang-kacangan dan pinus, sedangkan perkecambahan hipogeal ditunjukkan oleh benih dari golongan koro-koroan, dan rerumputan.
- Perkecambahan Epigeal
Perkecambahan epigeal adalah perkecambahan yang menghasilkan kecambah dengan kotiledon terangkat ke atas permukaan tanah (Gambar 1). Dalam proses perkecambahan, setelah radikel menembus kulit benih, hipokotil memanjang melengkung menembus ke atas permukaan tanah. Setelah hipokotil menembus permukaan tanah, kemudian hipokotil meluruskan diri dan dengan cara demikian kotiledon yang masih tertangkup tertarik ke atas permukaan tanah juga. Kulit benih akan tertinggal di permukaan tanah, dan selanjutnya kotiledon membuka dan daun pertama (plumula) muncul ke udara. Beberapa saat kemudian, kotiledon meluruh dan jatuh ke tanah. Beberapa contoh benih dengan perkecambahan epigeal adalah kedelai, kacang tanah, kacang hijau, dan lamtoro.












Gambar 1. Proses perkecambahan benih epigeal dari benih buncis (Phaseolus vulgaris) (dari Johnson, 1985)
- Perkecambahan Hipogeal
Perkecambahan hipogeal adalah perecambahan yang menghasilkan kecambah dengan kotiledon tetap berada di bawah permukaan tanah. Dalam proses perkecambahan, plumula dan radikel masing-masing menembus kulit benih. Radikel menuju ke bawah dilindungi oleh koleoriza, dan plumula menuju ke atas dilindungi oleh koleoptil. Setelah kolepotil menembus permukaan tanah dari bawah mencapai udara, lalu membuka dan plumula terbebas dari lindungan koleoptil dan terus tumbuh dan berkembang, sedangkan koleotil sendiri berhenti tumbuh (Gambar 2). Beberapa contoh benh dengan perkecambahan epigeal adalah padi, jagung, dan sorgum.




















Gambar 2. Proses perkecambahan benih hipogeal dari benih jagung (Zea mays L (dari Johnson, 1985)
2.1.3 Persyaratan Perkecambahan Benih
Ada dua factor pendukung atau factor yang mengikuti perkecambahan benih, yang mana merupakan syarat yang harus terpenuhi agar perkecambahan terjadi, yaitu:
1. Faktor internal, yaitu kemasakan benih.
• Kemasakan benih
Makin tinggi tingkat kemasakannya persentase perkecambahannya juga makin tinggi (Tabel 1.). Persentase perkecambahan maksimum dicapai oleh benih yang telah masak fisiologis.
Contohnya dalam Tabel 1 berikut:
Tabel 1. Hubungan antara tingkat kemasakan benih dan persen perkecambahan dari benih Widuri Babi (sow thistle), dan Widuri Kanada (Canada thistle)

Hari setelah bunga mekar/ antesis (HSA) Widuri Babi (%) Widuri Kanada (%)
2 0 0
3 0 0
4 4 0
5 - 0
6 34 19
7 66 37
8 70 76
9 83 88
10 - 90
11 - 80

2. Factor eksternal, yaitu air, udara, suhu, cahaya, dan ada yang disebut dengan fitokrom.
• Air
Ketersediaan air sangat penting, air merupakan senyawa utama, sebagai pembantu reaksi kimia dalam sel, sehingga tanpa air perkecembahan tidak akan terjadi.
• Udara
Udara yang cukup juga merupakan salah satu syarat agar perkecambahan terjadi, yang dimaksud dengan udara disini yaitu Oksigen O2 dan CO2. O2 udara normal (20%) baik untuk perkecambahan.
• Suhu
Suhu lingkungan berpengaruh pada proses metabolisme sel, sehingga berpengaruh pada perkecambahan. Proses perkecambahan memerlukan suhu yang optimum dalam prosesnya.
• Cahaya
Cahaya matahari yang optimal sangat dibutuhkan dalam proses perkecambahan, akan tetapi ada beberapa jenis tanaman yang dalam peroses perkecambahannya tidak perlu cahaya antara lain:
 Mirabilis jalapa,
 Tulipa gesneriana,
 Gladiolus communis
• Fitokrom
Fitokrom yaitu suatu senyawa pigmen protein yang fotoreversibel (dapat berubah karena perubahan cahaya). Bertanggungjawab pada proses perkecambahan dan pembungaan.


2.2 Wawasan Teknologi Benih
Benih memiliki peranan yang sangat penting dalam tumbuhnya suatu tanaman. Benih yang digunakan untuk pertanaman akan menentukan mutu tegakan yang akan dihasilkan dimasa mendatang. Dengan menggunakan benih yang mempunyai kualitas fisik fisiologis dan genetic yang baik merupakan cara yang strategis untuk menghasilkan tegakan yang berkualitas pula.
Mendapatkan benih bermutu bukanlah pekerjaan yang mudah. Ada beberapa hal yang harus dilakukan untuk memperoleh benih yang bermutu yang mana merupakan suatu wawasan dalam teknologi benih.
2.2.1 Pemungutan/Pengumpulan Benih
Kegiatan pemungutan benih tidak kalah pentingnya dengan pemilihan sumber benih, karena bila pemungutan benih dilakukan dengan tidak benar maka akan diperoleh benih dengan mutu yang jelek. Semua usaha yang dilakukan untuk mencari sumber benih yang baik akan percuma bila pengumpulan benih tidak dilakukan dengan cara yang benar. Dengan memperhatikan mutu benih bukan hanya melihat jumlahnya saja. Berikut ini beberapa hal yang perlu diperhatikan dan dilakukan dalam kegiatan pengumpulan benih.
a. Yang perlu dilakukan sebelum benih dikumpulkan
• Tentukan waktu pengumpulan benih. Setiap jenis pohon memiliki masa berbuah tertentu untuk itu mengetahui masa berbunga atau berbuah perlu dilakukan sehingga waktu panen yang tepat dapat ditentukan dengan tepat pula. Tanda-tanda buah masak perlu diketahui sehingga buah yang dipetik cukup masak (masak fisiologis).
• Siapkan alat yang dibutuhkan untuk pengumpulan benih
b. Cara pengumpulan benih
• Benih yang dikumpulkan dipermukaan tanah. Benih yang dikumpulkan dipermukaan tanah seringkali mutunya tidak sebaik yang dikumpulkan langsung dari pohon, benih akan hilang daya kecambahnya jika terkena sinar matahari (benih yang rekalsitran), benih akan terserang hama/penyakit dan benih yang berkecambah.
• Benih yang dikumpulkan langsung dari pohon. Pengambilan dengan cara ini yaitu, benih yang sudah masak dipetik langsung dengan bantuan galah/tangga, cabang yang jauh dapat ditarik dengan tali/kait kayu. Pengambilan juga dapat dilakukan dengan cara diguncang. Pengambilan dengan cara ini dapat menggunakan terpal/ plastik untuk menampung benih yang jatuh. Mutu benih yang dikumpulkan dengan cara ini sangat baik, karena dapat memilih buah yang betul-betul matang. Setelah benih dikumpulkan dimasukkan kedalam wadah untuk dibawah ketempat pengolahan.
c. Beri label identitas
Setiap wadah berisi buah / polong harus diberi label agar identitas benih tetap diketahui.
d. Penyimpanan sementara
Bila tidak mungkin untuk untuk langsung mengekstrasi biji, simpanlah wadah yang berisi buah/polong ditempat yang kering dan dingin dengan ventilasi udara yang baik. Jangan meletakkan wadah langsung dilantai, tetapi beri alas kayu sehingga memungkinkan peredaran udara dibawah wadahya, dengan demikian bagian bawahnya tidak lembab.
2.2.2 Penanganan Benih Setelah Dikumpulkan
Penanganan benih harus dilakukan dengan baik, agar mutu benih dapat dipertahankan. Kegiatan penanganan benih meliputi :
a. Sortasi buah/ polong
Sortasi buah/ polong merupakan kegiatan pemisahan buah/polong yang susah masak dari yang belum/kurang masak, kemudian dimasukkan kedalam wadah yang terpisah.
b. Ekstrasi benih
Ekstrasi benih adalah proses pengeluaran benih dari buahnya/polongnya. Cara ekstrasi berbeda-beda tergantung dari jenis pohon, dapat dilakukan dengan bantuan alat dan harus dilakukan dengan hati-hati untuk mencegah kerusakan benih.
• Benih dari buah berdaging
Buah yang berdaging dibuang pericarp buahnya dengan cara merendam buah tersebut dalam air, sehingga daging buahnya mengembang sedang bijinya mengendap.
• Benih dari buah kering
Benih dijemur dipanas matahari, contohnya : polong-polongan dari Leguminoceae, kerucut dari Coniferae, capsule dari Eucaliptus, dsb. Sehingga terbuka.
c. Pembersihan dan sortasi benih
Benih yang sudah diekstrasi masih mengandung kotoran berupa sekam, sisa polong, ranting, sisa sayap, daging buah, tanah dan benih yang rusak, harus dibuang untuk meningkatkan mutunya. Ada dua cara sederhana untuk membersihkan benih yaitu:
• Cara sederhana : manual dengan tampi/nyiru atau menggunakan saringan.
• Cara mekanis : menggunakan alat peniup benih (seed blower)
Setelah pembersihan jika dirasa perlu dilakukan sortasi benih untuk memilih benih sesuai dengan ukuran.
d. Pengeringan benih
Benih yang baru diekstrasi biasanya mengandung kadar air yang cukup tinggi, untuk itu perlu dikeringkan sebelum benih-benih itu disimpan (tetapi tidak semua benih biasa dikeringkan).
Kadar air untuk masing-masing benih berbeda-beda, misalnya ada benih-benih yang dikeringkan sampai kadar air rendah sehingga dapat disimpan lama, benih-benih ini disebut benih yang ortodoks, contohnya: akasia, kayu besi, salawaku, gamal, dll.
Sebaliknya ada benih yang tidak dapat dikeringkan dan tidak dapat disimpan lama.
2.2.3 Penyimpanan Benih
Perlakuan yang terbaik pada benih ialah menanam benih atau disemaikan segera setelah benih-benih itu dikumpulkan atau dipanen, jadi mengikuti cara-cara alamiah, namun hal ini tidak selalu mungkin kareana musim berbuah tidak selalu sama, untuk itu penyimpanan benih perlu dilakukan untuk menjamin ketersediaan benih saat musim tanam tiba.
Tujuan penyimpanan:
• menjaga biji agar tetap dalam keadaan baik (daya kecambah tetap tinggi)
• melindungi biji dari serangan hama dan jamur.
• mencukupi persediaan biji selama musim berbuah tidak dapat mencukupi kebutuhan.
Ada dua faktor yang penting selama penyimpanan benih yaitu, suhu dan kelembaban udara. Umumnya benih dapat dipertahankan tetap baik dalam jangka waktu yang cukup lama, bila suhu dan kelembaban udara dapat dijaga maka mutu benih dapat terjaga. Untuk itu perlu runag khusus untuk penyimpanan benih.
Untuk benih ortodoks dapat disimpan lama pada kadar air 6-10% atau dibawahnya. Penyimpanan dapat dilakukan dengan menggunakan wadah seperti : karung kain, toples kaca/ plastik, plastik, laleng, dll. Setelah itu benih dapat di simpan pada suhu kamar atau pada temperature rendah “cold storage” umumnya pada suhu 2-5 oC.
Untuk benih rekalsitran yang mempunyai kadar air tinggi, untuk itu dalam penyimpanan kadar air benih perlu dipertahankan selama penyimpanan. Penyimpanan dapat menggunakan serbuk gergaji atau serbuk arang. Caranya yaitu dengan memasukkan benih kedalam serbuk gergaji atau arang.


























BAB III
PENUTUP

Fisiologi benih dan biologi benih adalah dua hal yang berkaitan. Fisiologi benih yaitu dimana mempelajari tahapan perkecambahan dan proses yang mengikutinya sedangkan dalam biologi benih pembagian kembali bagian-bagian dari proses perkecambahan itu, yang mana merupakan fisiologi benih. Jadi dapat dikatakan bahwa fisiologi benih merupakan tahapan dan proses perkecambahan dimana di dalamnya terdapat biologi benih, dan biologi benih merupakan bagian dari fisiologi benih.
Wawasan teknologi benih merupakan satu hal penting yang harus dimiliki, karena dengan wawasan ini maka akan di dapatkan tanaman–tanaman yang tumbuh dengan baik, dan tanaman ini tentunya di dapat dari benih unggul. Dalam wawasan teknologi benih dipelajari pengetahuan akan tata cara mulai dari memilih benih, mengeringkan, menyimpan, hingga didapatkan benih unggul.




















DAFTAR PUSTAKA

Kartasapoetra, Ance G.Teknologi Benih. 2003. Jakarta: Rineka Cipta.
http://blogger/irpanependi/anatomi-dan-perkecambahan-biji-dikotil.html
http://irwantoshut/fapertaunipatt/teknologibenih

Tidak ada komentar:

Posting Komentar