Perkecambahan adalah proses pertumbuhan dan perkembangan embrio di dalam biji menjadi tumbuhan baru. Proses ini diawali dengan penyerapan air oleh biji dan diakhiri dengan munculnya tumbuhan muda atau seedling.
Tahapan Perkecambahan
Imbibisi (Penyerapan Air)
- Biji menyerap air secara cepat melalui mikropil.
- Air mengaktifkan enzim-enzim dalam biji untuk memulai proses metabolisme.
- Biji akan membengkak.
Hidrasi Jaringan
- Air yang diserap akan menghidrasi seluruh jaringan biji.
- Hidrasi ini mengaktifkan kembali aktivitas metabolisme sel.
Pembentukan Enzim Hidrolisis
- Embrio melepaskan hormon giberelin.
- Giberelin akan merangsang aleuron (pada biji monokotil) dan kotiledon (pada biji dikotil) untuk mensintesis enzim-enzim hidrolisis seperti amilase, protease, dan lipase.
- Enzim-enzim ini berfungsi untuk mencerna cadangan makanan dalam biji (pati, protein, dan lemak) menjadi molekul yang lebih sederhana (glukosa, asam amino, dan asam lemak).
Peningkatan Respirasi Aerob
- Hasil pencernaan cadangan makanan tersebut (glukosa, asam amino, dan asam lemak) akan digunakan sebagai substrat dalam proses respirasi aerob.
- Biji menyerap oksigen dari lingkungan untuk melakukan respirasi aerob.
- Respirasi aerob menghasilkan energi (ATP) yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan embrio.
Pertumbuhan Embrio
- Energi yang dihasilkan dari respirasi aerob digunakan untuk:
- Pembelahan sel embrio.
- Pertumbuhan sel embrio.
- Sintesis protein dan senyawa organik lainnya yang diperlukan untuk pertumbuhan.
Munculnya Radikula dan Plumula
- Embrio berkembang menjadi tumbuhan kecil yang disebut plantula.
- Radikula (akar lembaga) tumbuh menembus kulit biji dan masuk ke dalam tanah untuk menyerap air dan mineral.
- Plumula (tunas lembaga) tumbuh ke atas permukaan tanah dan berkembang menjadi batang dan daun.
Tipe Perkecambahan
Perkecambahan Epigeal
Perkecambahan Epigeal adalah jenis perkecambahan di mana kotiledon (daun lembaga) terdorong ke atas permukaan tanah setelah biji berkecambah. Kotiledon pada perkecambahan epigea biasanya berwarna hijau dan berfungsi sebagai daun pertama untuk melakukan fotosintesis. Hal ini karena kotiledon pada perkecambahan epigea memiliki klorofil, pigmen hijau yang berperan dalam proses fotosintesis.
Proses Perkecambahan Epigeal
- Imbibisi: Biji menyerap air dan membengkak.
- Pembentukan Radikula: Akar lembaga tumbuh menembus kulit biji.
- Pertumbuhan Hipokotil: Batang di bawah kotiledon (hipokotil) tumbuh lebih cepat sehingga mendorong kotiledon keluar dari tanah.
- Kotiledon Menjadi Hijau: Kotiledon yang terpapar sinar matahari akan menjadi hijau dan berfungsi sebagai daun pertama.
Contoh Tumbuhan yang Mengalami Perkecambahan Epigeal:
- Kacang hijau
- Bunga matahari
- Buncis
Mengapa Kotiledon pada Perkecambahan Epigea Menjadi Hijau?
Kotiledon pada perkecambahan epigea menjadi hijau karena mengandung klorofil. Klorofil memungkinkan kotiledon untuk melakukan fotosintesis, yaitu proses mengubah cahaya matahari, air, dan karbon dioksida menjadi glukosa sebagai sumber energi.
Perkecambahan Hipogeal
Perkecambahan Hipogeal adalah jenis perkecambahan di mana kotiledon (daun lembaga) tetap berada di dalam tanah setelah biji berkecambah. Berbeda dengan perkecambahan epigea, pada perkecambahan hipogeal, kotiledon tidak terdorong ke atas permukaan tanah.
Proses Perkecambahan Hipogeal
- Imbibisi: Biji menyerap air dan membengkak.
- Pembentukan Radikula: Akar lembaga tumbuh menembus kulit biji.
- Pertumbuhan Epikotil: Batang di atas kotiledon (epikotil) tumbuh lebih cepat sehingga mendorong ujung batang (plumula) keluar dari tanah. Kotiledon tetap tertanam di dalam tanah.
- Kotiledon sebagai Cadangan Makanan: Kotiledon yang berada di dalam tanah berfungsi sebagai cadangan makanan bagi pertumbuhan tumbuhan muda.
Contoh Tumbuhan yang Mengalami Perkecambahan Hipogeal:
- Jagung
- Kacang tanah
- Kacang kedelai
Mengapa Kotiledon pada Perkecambahan Hipogeal Tetap di Dalam Tanah?
Kotiledon pada perkecambahan hipogeal tetap berada di dalam tanah karena fungsinya sebagai cadangan makanan bagi pertumbuhan tumbuhan muda. Kotiledon mengandung banyak zat makanan seperti pati, protein, dan lemak yang akan digunakan oleh tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang.
Faktor yang Memengaruhi Perkecambahan
Perkecambahan biji merupakan proses yang kompleks dan dipengaruhi oleh berbagai faktor, baik faktor internal dari biji itu sendiri maupun faktor eksternal dari lingkungan. Berikut adalah penjelasan lebih detail mengenai faktor-faktor tersebut:
Faktor Internal
- Viabilitas Biji: Kemampuan biji untuk berkecambah sangat bergantung pada viabilitas atau daya hidupnya. Biji yang tua, rusak, atau terserang hama akan memiliki viabilitas yang rendah.
- Dormansi Biji: Beberapa biji memiliki mekanisme dormansi alami untuk mencegah perkecambahan pada waktu yang tidak tepat. Dormansi dapat disebabkan oleh berbagai faktor, seperti kulit biji yang keras, embrio yang belum matang, atau adanya zat penghambat perkecambahan.
- Cadangan Makanan: Kandungan cadangan makanan dalam biji, seperti pati, protein, dan lemak, sangat penting sebagai sumber energi untuk pertumbuhan embrio.
- Ukuran dan Bentuk Biji: Ukuran dan bentuk biji dapat mempengaruhi penyerapan air dan kecepatan perkecambahan. Biji yang lebih besar umumnya memiliki cadangan makanan yang lebih banyak.
Faktor Eksternal
- Air: Air sangat penting untuk mengaktifkan enzim-enzim dalam biji dan memulai proses metabolisme. Air juga diperlukan untuk melunakkan kulit biji dan memungkinkan terjadinya pertukaran gas.
- Suhu: Setiap jenis biji memiliki kisaran suhu optimal untuk berkecambah. Suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat menghambat atau bahkan menghentikan proses perkecambahan.
- Oksigen: Oksigen diperlukan untuk proses respirasi sel dalam biji. Respirasi menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan embrio.
- Cahaya: Beberapa jenis biji membutuhkan cahaya untuk berkecambah (fotoblastik), sedangkan yang lain justru terhambat oleh cahaya (skotoblastik).
- pH: Tingkat keasaman tanah juga dapat mempengaruhi perkecambahan. pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat menghambat pertumbuhan akar.
- Salinitas: Kandungan garam dalam tanah yang tinggi dapat menghambat penyerapan air oleh biji dan menyebabkan plasmolisis.
- Zat Penghambat dan Perangsang: Beberapa zat kimia alami atau sintetis dapat menghambat atau merangsang perkecambahan. Contoh zat penghambat adalah asam absisat, sedangkan zat perangsang adalah giberelin.
Interaksi Antara Faktor-Faktor
Faktor-faktor di atas saling berinteraksi dan memengaruhi satu sama lain. Misalnya, suhu yang tinggi dapat meningkatkan laju respirasi, tetapi jika kelembaban rendah, biji dapat mengalami kekeringan. Selain itu, dormansi biji dapat dipatahkan dengan perlakuan tertentu, seperti perendaman dalam air hangat atau perlakuan dengan asam.
Penerapan dalam Pertanian
Memahami faktor-faktor yang memengaruhi perkecambahan sangat penting dalam bidang pertanian. Dengan mengetahui faktor-faktor tersebut, petani dapat melakukan berbagai upaya untuk meningkatkan persentase perkecambahan benih, seperti:
- Pemilihan benih: Memilih benih yang berkualitas baik dan memiliki viabilitas tinggi.
- Perendaman benih: Merendam benih dalam air hangat atau larutan zat perangsang pertumbuhan.
- Skarifikasi: Menggores atau mengikis kulit biji untuk mempermudah penyerapan air.
- Stratifikasi: Menempatkan biji pada suhu rendah untuk mematahkan dormansi.
- Pengaturan kondisi lingkungan: Menjaga kelembaban, suhu, dan aerasi media tanam yang sesuai.
0 komentar:
Posting Komentar