dormansi

Dormansi yaitu peristiwa dimana benih mengalami masa istirahat (Dorman). Dormansi benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda perkecambahannya, hingga waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses tersebut. Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embryo. Biji yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses perkecambahannya (Elisa, 2009).

 Beberapa tipe dormansi, yaitu dormansi Fisik dan dormansi Fisiologis.

1. Dormansi Fisik

            Tipe dormansi ini yang menyebabkan pembatas struktural terhadap perkecambahan adalah kulit biji yang keras dan kedap sehingga menjadi penghalang mekanis terhadap masuknya air atau gas pada berbagai jenis tanaman. Yang termasuk dormansi fisik adalah:

            a. Impermeabilitas kulit biji terhadap air

            Benih-benih yang menunjukkan tipe dormansi ini disebut benih keras contohnya seperti pada famili Leguminoceae, disini pengambilan air terhalang kulit biji yang mempunyai struktur terdiri dari lapisan sel-sel berupa palisade yang berdinding tebal, terutama dipermukaan paling luar dan bagian dalamnya mempunyai lapisan lilin. Di alam selain pergantian suhu tinggi dan rendah dapat menyebabkan benih retak akibat pengembangan dan pengkerutan, juga kegiatan dari bakteri dan cendawan dapat membantu memperpendek masa dormansi benih.

            b. Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio

            Pada tipe dormansi ini, beberapa jenis benih tetap berada dalam keadaan dorman disebabkan kulit biji yang cukup kuat untuk menghalangi pertumbuhan embrio. Jika kulit ini dihilangkan maka embrio akan tumbuh dengan segera. Tipe dormansi ini juga umumnya dijumpai pada beberapa genera tropis seperti Pterocarpus, Terminalia, Eucalyptus, dll ( Doran, 1997). Pada tipe dormansi ini juga didapati tipe kulit biji yang biasa dilalui oleh air dan oksigen, tetapi perkembangan embrio terhalang oleh kekuatan mekanis dari kulit biji tersebut. Hambatan mekanis terhadap pertumbuhan embrio dapat diatasi dengan dua cara mengekstrasi benih dari pericarp atau kulit biji.

            c. Adanya zat penghambat

            Sejumlah jenis mengandung zat-zat penghambat dalam buah atau benih yang mencegah perkecambahan. Zat penghambat yang paling sering dijumpai ditemukan dalam daging buah. Untuk itu benih tersebut harus diekstrasi dan dicuci untuk menghilangkan zat-zat penghambat.

2. Dormansi fisiologis (embrio)

            Penyebabnya adalah embrio yang belum sempurna pertumbuhannya atau belum matang. Benih-benih demikian memerlukan jangka waktu tertentu agar dapat berkecambah (penyimpanan). Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-beda dari kurun waktu beberapa hari sampai beberapa tahun tergantung jenis benih. Benih-benih ini biasanya ditempatkan pada kondisi temperatur dan kelembaban tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrio terbentuk sempurna dan dapat berkecambah.

2.3 Cara-Cara Mematahkan Dormansi Benih

1. Perlakuan Mekanis

            a. Skarifiaksi

            Skarifikasi mencakup cara-cara seperti mengikir atau menggosok kulit biji dengan kertas empelas, melubangi kulit biji dengan pisau, perlaukan impaction (gocangan) untuk benih-benih yang memiliki sumber gabus. Dimana semuanya bertujuan untuk melemahkan kulit biji yang keras, sehingga lebih permeabel terhadap air atau gas.

            b. Tekanan

            Benis-benih dari sweet clover (Melilotus alba) dan alfafa (Medicago sativa) setelah diberi perlakuan dengan tekanan hidraulik 2000 atm pada 180C selama 5-20 menit ternyata perkecambahannya meningkat sebesar 50-200%. Efek tekanan terlihat setelah benih-benih tersebut dikeringkan dan disimpan, tidak diragukan lagi perbaikan perkecambahan terjadi disebabkan oleh perubahan permeabilitas kulit biji terhadap air.

2. Perlakuan Kimia

            Perlakuan dengan menggunakan bahan-bahan kimia sering pula dilakukan untuk memecahkan dormansi benih. Tujuannya adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki oleh air pada waktu proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat dan asam nitrat dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lebih lunak sehingga dapat dilalui oleh air dengan mudah. Bahan kimia lain yang juga sering digunakan adalah: potassium hydroxide, asam hidrochlorit, potassium nitrat, dan thiourea. Disamping itu dapat pula digunakan hormon tumbuh untuk memecahkan dormansi pada benih, antara lain adalah : cytokinin, gibberellin dan auxin.

3. Perlakuan Perendaman dengan Air

            Beberapa jenis benih terkadang diberi perlakuan perendaman di dalam air panas dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih. Prosedur yang umum digunakan adalah sebagai berikut : air dipanaskan sampai 1800 – 2000F, benih dimasukkan ke dalam air panas tersebut dan biarkan sampai menjadi dingin, selama beberapa waktu.

4. Perlakuan Pemberian Temperatur Tertentu

            a. Stratifikasi

            Selama stratifikasi terjadi sejumlah perubahan dalam benih yang berakibat menghilangnya bahan-bahan penghambat pertumbuhan atau terjadi pembentukan bahan-bahan yang merangsang pertumbuhan.Benih-Benih yang memerlukan stratifikasi selama waktu tertentu sebelum tanam yaitu : apel, anggur, pear, peach, pinus, rosa, strawberry, oak, cherry, dan lain-lain. Kebutuhan stratifikasi berbeda untuk setiap jenis tanaman.

            Temperatur tinggi jarang digunakan untuk memecahkan dormansi benih, kecuali baru kelapa sawit. Biasanya temperatur tinggi malah meningkatkan dormansi benih daripada memperbaiki perkecambahnnya.

            b. Perlakuan dengan Temperatur Tinggi dan Rendah

            Keadaan dormansi pada beberapa benih dapat diatasi dengan pemberian efek dari temperatur rendah dan agak tinggi. Tetapi temperatur ekstrim dari perlakuan ini tidak boleh berbeda lebuh dari 100 atau 200C , pada umumnya berada diatas dari titik beku.

5. Perlakuan dengan Cahaya

            Cahaya tidak hanya mempengaruhi persentase perkecambahan benih, tetapi juga laju perkecambahan. Pengaruh cahaya pada benih bukan saja dalam jumlah cahaya yang diterima tetapi juga intensitas cahaya dan panjang hari

2.5 Klasifikasi Dormansi Biji

Dormansi benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda perkecambahannya, hingga waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses tersebut. Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embryo. Biji yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses perkecambahannya. Pretreatmentskarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi embryo.

            Dormansi diklasifikasikan menjadi bermacam-macam kategori berdasarkan faktor penyebab, mekanisme dan bentuknya.

a. Berdasarkan faktor  penyebab dormansi

-                Imposed dormancy (quiscence): terhalangnya pertumbuhan aktif karena keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan

-                Imnate dormancy (rest): dormancy yang disebabkan oleh keadaan atau kondisi di dalam organ-organ biji itu sendiri

b. Berdasarkan mekanisme dormansi di dalam biji

Mekanisme fisik

            Merupakan dormansi yang mekanisme penghambatannya disebabkan oleh organ biji itu sendiri; terbagi menjadi:

-        mekanis : embrio tidak berkembang karena dibatasi secara fisik

-        fisik: penyerapan air terganggu karena kulit biji yang impermeable

-        kimia: bagian biji/buah mengandung zat kimia penghambat

Mekanisme fisiologis

            Merupakan dormansi yang disebabkan oleh terjadinya hambatan dalam proses fisiologis; terbagi menjadi:

-        photodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh keberadaan cahaya

-        immature embryo: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh kondisi embrio yang tidak/belum matang

-        thermodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh suhu

c. Berdasarkan bentuk dormansi

-        Kulit biji impermeabel terhadap air/O2

-        Bagian biji yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nucellus, pericarp, endocarp

-        Impermeabilitas dapat disebabkan oleh deposisi bermacam-macam substansi (misalnya cutin, suberin, lignin) pada membran.

-        Kulit biji yang keras dapat disebabkan oleh pengaruh genetik maupun lingkungan. Pematahan dormansi kulit biji ini dapat dilakukan dengan skarifikasi mekanik.

-        Bagian biji yang mengatur masuknya air ke dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum, strophiole; adapun mekanisme higroskopiknya diatur oleh hilum.

-        Keluar masuknya O2 pada biji disebabkan oleh mekanisme dalam kulit biji. Dormansi karena hambatan keluar masuknya O2 melalui kulit biji ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur tinggi dan pemberian larutan kuat.

Embrio belum masak (immature embryo)

-        Ketika terjadi abscission (gugurnya buah dari tangkainya), embrio masih belum menyelesaikan tahap perkembangannya. Misal: Gnetum gnemon(melinjo)

-        Embrio belum terdiferensiasi

-        Embrio secara morfologis sudah berkembang, namun masih butuh waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna.

            Dormansi karena immature embryo ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur rendah dan zat kimia. Biji membutuhkan pemasakan pascapanen (afterripening) dalam penyimpanan kering. Dormansi karena kebutuhan akan afterripening ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur tinggi dan pengupasan kulit.

Biji membutuhkan suhu rendah

            Biasa terjadi pada spesies daerah temperate, seperti apel dan Familia Rosaceae. Dormansi ini secara alami terjadi dengan cara: biji dorman selama musim gugur, melampaui satu musim dingin, dan baru berkecambah pada musim semi berikutnya. Dormansi karena kebutuhan biji akan suhu rendah ini dapat dipatahkan dengan perlakuan pemberian suhu rendah, dengan pemberian aerasi dan imbibisi.

2.6 Ciri-Ciri Biji Dormansi

            Ciri-ciri biji yang mempunyai dormansi ini adalah:

-        jika kulit dikupas, embrio tumbuh

-        embrio mengalami dormansi yang hanya dapat dipatahkan dengan suhu rendah

-        embrio tidak dorman pada suhu rendah, namun proses perkecambahan biji masih membutuhkan suhu yang lebih rendah lagi

-        perkecambahan terjadi tanpa pemberian suhu rendah, namun semai tumbuh kerdil

-        akar keluar pada musim semi, namun epicotyl baru keluar pada musim semi berikutnya (setelah melampaui satu musim dingin)

Biji bersifat light sensitive

            Cahaya mempengaruhi perkecambahan dengan tiga cara, yaitu dengan intensitas (kuantitas) cahaya, kualitas cahaya (panjang gelombang) dan fotoperiodisitas (panjang hari).

Kuantitas cahaya

Cahaya dengan intensitas tinggi dapat meningkatkan perkecambahan pada biji-biji yang positively photoblastic (perkecambahannya dipercepat oleh cahaya); jika penyinaran intensitas tinggi ini diberikan dalam durasi waktu yang pendek. Hal ini tidak berlaku pada biji yang bersifat negatively photoblastic(perkecambahannya dihambat oleh cahaya).

Biji positively photoblastic yang disimpan dalam kondisi imbibisi dalam gelap untuk jangka waktu lama akan berubah menjadi tidak responsif terhadap cahaya, dan hal ini disebut skotodormant. Sebaliknya, biji yang bersifatnegatively photoblastic menjadi photodormant jika dikenai cahaya. Kedua dormansi ini dapat dipatahkan dengan temperatur rendah.

Kualitas cahaya

Penyebab terjadinya perkecambahan adalah daerah merah dari spektrum (red; 650 nm), sedangkan sinar infra merah (far red; 730 nm) menghambat perkecambahan. Efek dari kedua daerah di spektrum ini adalahmutually antagonistic (sama sekali bertentangan): jika diberikan bergantian, maka efek yang terjadi kemudian dipengaruhi oleh spektrum yang terakhir kali diberikan. Dalam hal ini, biji mempunyai 2 pigmen yang photoreversible (dapat berada dalam 2 kondisi alternatif). Jika biji dikenai sinar merah (red; 650 nm), maka pigmen P650 diubah menjadi P730. P730 inilah yang menghasilkan sederetan aksi-aksi yang menyebabkan terjadinya perkecambahan. Sebaliknya jika P730 dikenai sinar infra merah (far-red; 730 nm), maka pigmen berubah kembali menjadi P650 dan terhambatlah proses perkecambahan.

Photoperiodisitas

            Respon dari biji photoblastic dipengaruhi oleh temperatur:

-        Pemberian temperatur 10-20⁰C : biji berkecambah dalam gelap

-        Pemberian temperatur 20-30⁰C : biji menghendaki cahaya untuk berkecambah

-        Pemberian temperatur >35⁰C : perkecambahan biji dihambat dalam gelap atau terang

            Kebutuhan akan cahaya untuk perkecambahan dapat diganti oleh temperatur yang diubah-ubah. Kebutuhan akan cahaya untuk pematahan dormansi juga dapat digantikan oleh zat kimia seperti KNO3, thiourea dan asam giberelin.

Dormansi karena zat penghambat

            Perkecambahan biji adalah kulminasi dari serangkaian kompleks proses-proses metabolik, yang masing-masing harus berlangsung tanpa gangguan. Tiap substansi yang menghambat salah satu proses akan berakibat pada terhambatnya seluruh rangkaian proses perkecambahan. Beberapa zat penghambat dalam biji yang telah berhasil diisolir adalah soumarin dan lacton tidak jenuh; namun lokasi penghambatannya sukar ditentukan karena daerah kerjanya berbeda dengan tempat di mana zat tersebut diisolir. Zat penghambat dapat berada dalam embrio, endosperm, kulit biji maupun daging buah.