PROSES PERKECAMBAHAN PADA PADI (PERTUMBUHAN VEGETATIF TAHAP O)
Tipe Perkecambahan Tanaman Padi Tanaman padi memiliki tipe perkecambahan hipogeal dimana munculnya radikel diikuti dengan pemanjangan plumula, hipokotil tidak memanjang ke atas permukaan tanah sedangkan kotiledon berada di dalam kulit biji di bawah permukaan tanah. Sewaktu perkecambahan pada padi, kotiledon yang di sini disebut scutellum, tetap tinggal di dalam tanah. Scutellum berfungsi sebagai organ penyerap makanan dari endosperma dan menghantarkannya menghantarkannya kepada embryonic axis yang sedang tumbuh food-absorbing and a nd food-transporting food-transpo rting organ). ( food-absorbing
Sewaktu perkecambahan, yang pertama kali keluar adalah radikel. Selanjutnya pada radikel ini keluar akar-akar cabang ( lateral roots), bersama-sama dengan akar primer membentuk sistem akar primer. Sistem akar primer ini biasanya hanya berfungsi untuk sementara, dan kemudian mati. Fungsi sistem akar primer ini kemudian digantikan oleh akar-akar adventif yang keluar dari nodus batang yang pertama dan beberapa nodus di atasnya. Sistem akar adventif (akar serabut) inilah yang menjamin kehidupan tanaman teresbut selanjutnya dalam hal penyerapan air dan bahan makanan dari tanah dan sebagai alat penambat pada tanah.
Proses Perkeca Perkecambahan mbahan Tanaman Tanaman Padi Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahanperubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Pada tanaman padi, tahapan dalam perkecambahannya perkecambahannya terdiri dari:
Proses penyerapan penyerapan air (imbibisi) Proses penyerapan air atau imbibisi berguna untuk melunakkan kulit biji dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperma. Hal ini menyebabkan pecah atau robeknya kulit biji. Selain itu, air memberikan fasilitas untuk masuknya oksigen ke dalam biji. Dinding sel yang kering hampir tidak permeabel untuk gas, tetapi apabila dinding sel di-imbibisi oleh air, maka gas akan masuk ke dalam sel secara difusi.
Apabila dinding sel kulit biji dan embrio menyerap air, maka suplai oksigen meningkat kepada sel-sel hidup sehingga memungkinkan lebih aktifnya pernapasan. Sebaliknya CO 2 yang dihasilkan oleh pernapasan tersebut lebih mudah mendifusi keluar.
Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh biji yaitu: Permeabilitas kulit biji Konsentrasi air Suhu Tekanan hidrostatik Luas permukaan biji yang kontak dengan air Daya intermolekuler Komposisi kimia
Grafik penyerapan air oleh benih padi
Aktivasi enzim Aktivasi enzim terjadi setelah benih berimbibisi dengan cukup. Enzim-enzim yang teraktivasi pada proses perkecambahan ini adalah enzim hidrolitik seperti : α-amilase, yang merombak amylase menjadi glukosa ribonuklease, yang merombak ribonukleotida endo-β-glukanase, yang merombak senyawa glukan fosfatase, yang merombak senyawa yang mengandung P lipase, yang merombak senyawa lipid peptidase, yang merombak senyawa protein.
Perombakan cadangan makanan Pada proses ini, ada dua proses yang akan terjadi yakni : Katabolisme karbohidrat Melalui
proses
ini,
ATP
akan
dihasilkan
untuk
keperluan
perkecambahan dan pertumbuhan kecambah selanjutnya.
Skema proses katabolisme karbohidrat
Metabolisme lemak Lemak akan dirombak oleh enzim lipase dan enzim lainnya.
Skema proses metabolisme lemak.
Inisiasi pertumbuhan embrio Proses ini terjadi setelah semua proses imbibisi, aktivasi enzim, dan katabolisme cadangan makanan berjalan. Proses ini ditandai oleh : Meningkatnya bobot kering embryonic axis Menurunnya bobot kering endosperma
Munculnya radikel Munculnya radikel adalah tanda bahwa proses perkecambahan telah sempurna. Proses ini akan diikuti oleh pemanjangan dan pembelahan sel-sel. Proses pemanjangan sel ada dua fase yakni :
Fase 1 (fase lambat) dimana pemanjangan sel tidak diikuti dengan
penambahan bobot kering Fase 2 (fase cepat), yang diikuti oleh penambahan bobot segar dan
bobot kering.
Pemantapan kecambah Kecambah mulai mantap setelah ia dapat menyerap air dan berfotosintesis (autotrof). Semula, ada masa transisi antara masih disuplai oleh cadangan makanan sampai mampu autotrof. Saat autotrof dicapai proses perkecambahan telah sempurna (makna agronomis).
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perkecambahan Tanaman Padi
Faktor Internal Faktor internal yang mempengaruhi proses perkecambahan padi adalah : Kemasakan benih
Benih padi yang di panen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai, tidak mempunyai viabilitas tinggi. Diduga pada tingkatan tersebut benih padi belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan juga pembentukan embrio yang belum sempurna. Ukuran benih
Di dalam jaringan penyimpanannya, benih padi memiliki karbohidrat, protein, lemak dan mineral. Dimana bahan-bahan ini diperlukan sebagai bahan baku dan energi bagi embrio oada saat perkecambahan. Diduga bahwa benih yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan lebih banyak dibandingkan dengan benih yang kecil, mungkin pula embrionya lebih besar. Dormansi
Suatu benih dikatakan dorman apabila benih itu sebenarnya viabel (hidup) tetapi tidak mau berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan lingkungan yang memenuhi syarat bagi perkecambahannya. Tipe dormansi pada padi adalah “after ripening”.
Hormon
Tidak semua hormon tumbuhan (fitohormon) bersifat mendukung proses perkecambahan. Ada beberapa fitohormon yang menghambat proses perkecambahan. Fitohormon yang berfungsi merangsang perkecambahan antara lain : a. Auksin, yang berperan untuk :
Mematahkan dormansi biji dan akan merangsang proses perkecambahan biji. Perendaman biji dengan auksin dapat membantu menaikkan kuantitas hasil panen.
Memacu proses terbentuknya akar.
b. Giberelin, yang berperan dalam mobilisasi bahan makanan selama fase perkecambahan. Pertumbuhan embrio selama perkecambahan bergantung pada persiapan bahan makanan yang
berada
di
dalam
endosperma.
Untuk
keperluan
kelangsungan hidup embrio maka terjadilah penguraian secara enzimatik yaitu terjadi perubahan pati menjadi gula yang selanjutnya ditranslokasikan ke embrio sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya. Peran giberelin diketahui mampu meningkatkan aktivitas enzim amilase. c. Sitokinin, yang akan berinteraksi dengan giberelin dan auksin untuk mematahkan dormansi biji. Selain itu, sitokinin juga mampu memicu pembelahan sel dan pembentukan organ. Fitohormon yang berfungsi sebagai penghambat perkecambahan antara lain : a. Etilen, yang berperan menghambat transportasi auksin secara basipetal dan lateral. Adanya etilen dapat menyebabkan rendahnya konsentrasi auksin dalam jaringan. Meskipun begitu, pada
tanaman
padi,
etilen
juga
mampu
menstimulasi
perpanjangan batang, koleoptil dan mesokotil. b. Asam
absisat
(ABA),
yang
bersifat
menghambat
perkecambahan dengan menstimulasi dormansi benih. Selain itu, asam absisat akan menghambat proses pertumbuhan tunas.
Faktor Eksternal Air
Air
salah
satu
syarat
penting
bagi
berlangsungnya
proses
perkecambahan benih. Dua faktor penting yang mempengaruhi penyerapan air oleh benih adalah : a. Sifat dari benih itu sendiri, terutama kulit pelindungnya. b. Jumlah air yang tersedia pada medium di sekitarnya. Tingkat pengambilan air juga dipengaruhi oleh temperatur, temperatur yang tinggi menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan air. Fungsi air pada perkecambahan biji antara lain : a. Air yang diserap oleh biji berguna untuk melunakkan kulit biji dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperma hingga kulit biji pecah atau robek. b. Sebagai fasilitas masuknya oksigen ke dalam biji melalui dinding sel yang di-imbibisi oleh air sehingga gas dapat masuk ke dalam sel secara difusi. c. Air berguna untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan sejumlah proses fisiologis dalam embrio seperti pencernaan, pernapasan, asimilasi dan pertumbuhan. Prosesproses tersebut tidak akan berjalan secara normal, apabila protoplasma tidak mengandung air yang cukup. d. Sebagai alat transportasi larutan makanan dari endosperma kepada titik tumbuh pada embryonic axis, yang mana diperlukan untuk membentuk protoplasma baru.
Temperatur / Suhu
Temperatur merupakan syarat penting yang kedua bagi perkecambahan benih. Tetapi ini tidak bersifat mutlak sama seperti kebutuhan terhadap air untuk perkecambahan, dimana biji membutuhkan suatu level “hydration minimum” yang bersifat khusus untuk perkecambahan.
Dalam proses perkecambahan dikenal adanya tiga titik suhu kritis yang berbeda yang akan dialami oleh benih. Dan tiga titik suhu kritis tersebut dikenal dengan istilah suhu cardinal yang terdiri atas : a. Suhu minimum, yakni suhu terkecil di mana proses perkecambahan biji tidak akan terjadi selama periode waktu perkecambahan. Bagi kebanyakan benih tanaman, termasuk o
padi, kisaran suhu minimumnya antara 0 – 5 C. Jika benih berada di tempat yang bersuhu rendah seperti itu, maka kemungkinan besar benih akan gagal berkecambah atau tetap tumbuh namun dalam keadaan yang abnormal. b. Suhu optimum, yakni suhu di mana kecepatan dan persentase biji yang berkecambah berada pada posisi tertinggi selama proses perkecambahan berlangsung. Temperatur ini merupakan temperatur
yang
menguntungkan
bagi
berlangsungnya
perkecambahan benih. Suhu optimum berkisar antara 26,5 – o
35 C. c. Suhu
maksimum,
yakni
suhu
tertinggi
di
mana
perkecambahan masih mungkin untuk berlangsung secara o
normal. Suhu maksimum umumnya berkisar antara 30 – 40 C. Suhu di atas maksimum biasanya mematikan biji, karena keadaan tersebut menyebabkan mesin metabolisme biji menjadi non aktif sehingga biji menjadi busuk dan mati.
Oksigen
Faktor oksigen berkaitan dengan proses respirasi. Pada saat perkecambahan berlangsung, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan karbon dioksida, air dan enersi yang berupa panas. Terbatasnya oksigen yang dapat
dipakai
akan
mengakibatkan
terhambatnya
proses
perkecambahan benih. Perkecambahan biji dipengaruhi oleh komposisi udara sekitarnya. Umumnya
biji
akan
berkecambah
mengandung 20% O 2 dan 0,03% CO 2.
pada
kondisi
udara
yang
Padi memiliki kemampuan untuk berkecambah pada keadaan yang kurang oksigen. Biji padi dapat berkecambah baik di tempat dengan kelembaban tinggi, bahkan bisa berkecambah 4 – 5 cm di bawah permukaan air, hanya saja yang lebih dahulu akan keluar bukan radikel melainkan plumulanya. Jadi, dapat disimpulkan bahwa padi dapat menggunakan energi lebih baik untuk perkecambahannya dari pernapasan anaerob. Cahaya
Pengaruh cahaya akan berkaitan langsung dengan lama penyinaran harian matahari (fotoperiodesitas). Padi dapat berkecambah pada keadaan bercahaya ataupun gelap (tidak bercahaya). Hubungan antara pengaruh cahaya dan perkecambahan benih dikontrol oleh suatu sistem pigmen yang dikenal sebagai fitokrom, yang tersusun dari chromophore dan protein. Chromophore adalah bagian yang peka pada cahaya. Fitokrom memiliki dua bentuk yang sifatnya reversible (bolak-balik) yaitu fitokrom merah yang mengabsorbsi sinar merah dan fitokrom infra merah yang mengabsorbsi sinar infra merah. Bila pada benih yang sedang berimbibisi diberikan cahaya merah, maka fitokrom merah akan berubah menjadi fitokrom infra merah, yang mana menimbulkan reaksi yang merangsang perkecambahan. Sebaliknya bila diberikan cahaya infra merah, fitokrom infra merah akan berubah menjadi fitokrom merah yang kemudian menimbulkan reaksi yang menghambat perkecambahan. Dalam keadaan tanpa cahaya, dengan adanya oksigen dan temperatur yang rendah, proses perubahan itu akan berlangsung lambat. Pada keadaan di alam, cahaya merah mendominasi cahaya infra merah sehingga pigmen fitokrom diubah ke bentuk fitokrom infra merah yang aktif. Sumber: http://21ildahshiro.blogspot.com/2009/08/fisiologi-tumbuhan-pengaruh-inhibitor.html http://manaree.blogspot.com/2009/05/perkecambahan-biji-i-tujuan-1.html http://hijauqoe.wordpress.com/2009/01/03/hormonik-hormon-tumbuh-zpt/ http://www.aboutrice.com/downloads/rice_growing.pdf http://www.scribd.com/doc/29522967/Proses-Perkecambahan-Pada-Padi
