TUGAS MATA KULIAH FISIOLOGI BENIH
PENGISIAN DAN PEMASAKAN BIJI
Oleh : Dewi Ma’rufah
H0106006
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2008
I. PENDAHULUAN Biji merupakan alat untuk mempertahankan kelanjutan hidup jenis (species) suatu tumbuhan yaitu dengan cara mempertahankan atau memperpanjang kehidupan embryonic axis ( kamil, 1979). Begitu pentingnya peranan biji dalam keberlanjutan kehidupan, oleh karena pengetahuan tentang biji sendiri sangat penting untuk diketahui. Di dalam biji terdapat embrio sebagai calon epikotil dan hipokotil calon tumbuhan serta cadangan makanan yang pada monokotil disebut endosperm dan pada dikotil disebut kotiledon. Menurut Hidayat E.B (1995) cadangan makanan di dalam biji menunjang embrio muda yang muncul dari biji berkecambah sampai mampu berfotosintesis. Penyimpanan cadangan makanan merupakan salah satu fungsi utama dari biji. Penyimpanan cadangan makanan tersebut berhubungan erat dengan proses pemasakan dan pengisian biji. Pengetahuan tentang hal tersebut sangat diperlukan sebagai bekal para breeder agar dapat memproduksi benih / biji yang mempunyai daya dan kecepatan kecambah (viabilitas) yang tinggi.
II. ISI
A. Tahapan Pengisian Biji Pengisian biji berlangsung melalui beberapa tahapan sampai biji tersebut benar-benar masak. Tanaman akan mentranslokasikan berbagai senyawa agar biji mengandung cadangan makanan yang cukup. Untuk perkembangannya, benih menggunakan bahan-bahan (terutama karbohidrat) yang disintesis dalam daun. Pada tanaman polong sumber asimilat berasal dari polong yang sedang tumbuh. Sumber dan translokasi asimilat yang dipasok bagi benih yang berkembang pada tanaman leguminosa dapat dibedakan pada tanaman serealia. Dalam tanaman serealia karbohidrat seperti pati, gula, dan polisakarida lain mencapai maksimum dalam bagian bagian vegetatif tanaman induk sekitar waktu antesis (terbukanya kepala sari)
setelah itu konsentrasinya mulai menurun. Sebagian karbohidrat yang disimpan ini ditranslokasikan kepada bagian yang sedang tumbuh. Menurut Mugnisyah dkk (1990) bentuk derivat dari karbohidrat yang ditanslokasikan tersebut adalah sukrosa. Sukrosa ini diangkut melalui jaringan pengangkut (floem). Dalam terigu dan barley seluruh hara dipasok melalui jaringan pembuluh yang terentang melalui daerah tali pusar dan kalaza. Kemudian melalui nucellus akhirnya melalui lapisan aleuron sebelum memasuki endosperma. Ketika sukrosa berlalu dari jaringan pembuluh ke dalam endosperma serealia, bahan tersebut dirombak oleh invertase menjadi glukosa dan fruktosa. Sukrosa kemudian terbentuk kembali setelah dilakukan pengambilan oleh sel-sel endosperma. Pada tanamana legum, kebanyakan tidak mampu untuk memobilisasi asimilat mereka yang disimpan sebelum pembentukan buah akibatnya pembentukan cadangan makanan dalam benih sangat bergantung pada asimilat yang dibentuk selama pembentukan buah tersebut. Dan hasil benih tampaknya sangat peka terhadap pengaruh-pengaruh lingkungan yang merusak selama pengisian. Selama tahapan perkembangan dini, benih legum (nonendospermik) memperoleh haranya dari endosperma yang mengelilingi embrio dalam kantung embrio. Tetapi asimilat yang diperlukan kemudian untuk cadangan makanan dalam kotiledon ditranslokasikan dari tanaman induk. Hal ini dapat berlangsung karena adanya unting pembuluh yang bercabang dari jaringan pembuluh yang merentang melalui polong dan kemudian lewat melampaui tali pusar ke integument (mugnisyah dkk, 1990) Setelah pembuahan, embrio yang berawal sebagai sel tunggal tumbuh dengan cepat dan bakal benih berkembang untuk mengimbangi perbesaran struktur yang ada di dalamnya. Embrio merupakan massa dari sel yang tidak berdiferensiasi dalam tahap awalnya. Dengan berlanjutnya pembesaran maka terbentuklah tajuk muda, akar muda dan kotiledon (dikotil) atau endosperm (monokotil).berlalunya asimilat melalui tali pusar dan dari selaput benih kedalam kotiledon dengan difusi dibantu oleh kehadiran sel transfer.
Sintesis protein ini terjadi di dalam endosperm/ kotiledon Sintesis protein dimulai dimulai pada saat embrio mulai tumbuh. Sintesis protein ini mencerminkan peningkatan jumlah enzim dan protein struktural. Pada permulaan proses sintesis protein itu meningkat dan akhirnya mengalami penurunan seiring dengan cukupnya cadangan makanan di dalam biji dan berakhirnya perkembangan embryo di dalam biji (Wartoyo dkk, 2007)
B. Faktor Internal dan Eksternal yang Berpengaruh Di dalam proses pemasakan dan pengisian biji terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat optimumnya proses tersebut. Faktor-faktor tersebut adalah faktor internal yang berasal dari dalam tanaman (biji) itu sendiri dan faktor eksternal yang lebih berorientasi pada lingkungan. a. Faktor internal/genetik Jenis tanaman Jenis tanaman sangat mempengaruhi proses perkembangan dan pengisian biji. Pada proses tersebut tanaman dikelompokkan pada dua jenis yang berbeda yaitu tanaman leguminosa (dikotil) dan tanaman serealia (monokotil). Perbedaan mendasar terlihat pada proses translokasi sukrosa diantara keduanya. Jika pada tumbuhan serealia proses translokasi sudah mencapai maksimum ketika anthesis terjadi. Akan tetapi, pada tumbuhan leguminosa proses tranlokasi mulai dilakukan ketika pembentukan buah (penyerbukan sudah terjadi). Keberagaman gen antar varietas dalam spesies Dalam satu spesies bahkan dalam satu varietas tanaman, ditemukan keragaman genetik yang cukup besar. Keragaman genetik tersebut juga sangat berpengaruh terhadap proses pengisian dan pemasakan biji. Misalnya saja pada tanaman padi PETA dengan INTANI mempunyai waktu masak fisiologis yang berbeda.
b. Faktor eksternal Faktor Lingkungan Kondisi iklim Proses pemasakan dan pengisian biji dipengaruhi pula oleh ketinggian tempat. Hal ini dapat dilihat pada budidaya tanaman padi daerah yang tinggi lebih panjang jika dibanding dengan masa panen di daerah yang lebih rendah ketinggiannyya. Kondisi kelembaban yang ada di sekitar biji pada saat proses pemasakan dan pengisian biji berlangsung juga akan berpengaruh. Biji yang berada dalam kondisi kelembaban yang cukup tinggi akan menghambat pencapaian masak fisiologis sehingga proses tersebut agak lama tercapai. Hal ini karena pengurangan kadar air dalam biji terhambat / membutuhkan banyak energi. Kondisi lahan Kondisi unsur hara dalam tanah sangat sangat beragam ada tanah yang bersifat kaya akan unsur hara dan ada pula tanah yang bersifat kurang unsur hara. Ketika unsur hara dalam kondisi yang rendah maka tanaman akan terhambat pertumbuhan sehingga proses pertumbuhan dan pengisian bijinya juga terhambat begitu pula sebaliknya. Faktor Teknik Budidaya Teknk budidaya tanaman berpengaruh terhadap proses pengisian dan pemasakan biji. Tindakan teknik budidaya yang berpengaruh terhadap pemasakan dan pengisian biji ini antara lain saat tanam, pemberian air, pemupukan, jarak tanam, dan saat panen. Saat tanam yang tepat berkaitan dengan musim yang paling cocok dengan pertumbuhan tanaman. Apabila tanaman ditanam pada musim yang tepat (saat yang tepat) maka fotosintat / asimilat akan banyak dihasilkan dan akan berpengaruh terhadap perkembangan biji. Begitu pula pemberian air, pemupukan, perlakuan jarak tanam dan saat panen yang tepat akan berpengaruh positif terhadap pemasakan dan
perkembangan biji apabila kita melakukan teknik budidaya sesuai dengan kebutuhan tanaman.
C. Saat Tepat Panen Biji Untuk benih Ketepatan waktu dalam melakukan panen untuk mendapatkan benih akan sangat berpengaruh terhadap mutu benih yang dapat dilihat dari kecepatan dan daya kecambah apabila benih tersebut ditanam. Saat yang tepat untuk memanen biji adalah pada saat biji pada tanaman Tersebut mencapai masak fisiologis. Pada saat biji mencapai masak fisiologis ini proses-proses fisiologis yang
berkaitan dengan
pengisian
biji
diihentikan
sehingga
proses
pertumbuhan (perbesaran) tidak lagi terjadi dan biji mencapai berat maksimum. Oleh karena itu pada saat biji (buah) sudah mencapai berat maksimum sebaiknya segera dilakukan pemanenan karena biji sudah mencapai masak fisiologis. Selain berat biji yang sudah mencapai maksimum, tanda biji sudah mencapai masak fisiologis adalah terjadinya penurunan kadar air dalam biji hingga batasan tertentu (tergantung jenis tanaman). Setelah batasan tertentu tersebut, kadar air biji akan mengalami fluktuasi. Saat kadar air mengalami fluktuasi inilah biji sudah masak fisiologis. Fluktuasi kadar air dalama biji ternyata berhubungan erat dengan kelembaban udara disekitar tempat biji disimpan. Hal ini disebabkan sifat biji yang higroskopis sehingga sangat terpengaruh oleh kelembaban udara. Penentuan saat panen yang tepat sangat berpengaruh terhadap mutu benih, oleh karena itu ketepatan sangat dianjurkan. Penentuan saat panen terkadang terkendala oleh tidak serentaknya masaknya walaupun dalam satu tanaman. Misalnya pada tanaman padi, bulir yang letaknya paling ujung masak terlebih dahulu daripada bulir yang berada di pangkal. Hal ini mengakibatkan tidak seragamnya mutu benih karena perbedaan masak fisiologis.
D. Dampak yang Timbul Saat Panen yang Tepat pada Mutu Benih Mutu benih tertinggi diperoleh saat masak fisiologis. Tidak pernah diperoleh mutu biji lebih tinggi daripada mutu biji pada saat masak fisiologis. Jadi setelah mencapai masak fisiologis, biji tidak akan memiliki mutu yang lebih tinggi daripada saat masak fisiologis. Karena pada saat lewat masak fisiologis biji akan mengalami penurunan mutu karena cadangan makanannya digunakan untuk melakukan respirasi. Menurut Jurnalis kamil (1979), penundaan masa panen setelah masak fisiologis juga berdampak negatif pada biji yaitu menurunkan mutu benih, menurunkan hasil dan meningkatkan potensi kerusakan biji karena fungi / jamur. Mutu benih biasa dihubungkan dengan daya kecambah dan kecepatan berkecambah benih tersebut. Masa panen yang tepat sangat berpengaruh terhadap dua faktor tersebut karena benih yang sudah mencapai masak fisiologis memiliki cadangan makanan yang cukup untuk menjadi individu baru. Cadangan makanan yang cukup dalam biji akan mendorong kecepatan dan daya berkecambah akan tinggi. Begitu pula sebaliknya, bila biji dipanen sebelum masak fisiologis maka biji akan lemah karena berat kering biji yang rendah, cadangan makanan sedikit, jaringan penunjang tidak tumbuh baik karena (Kamil, 1979). Tentunya,
mutu biji ini lebih rendah daripada biji yang sudah mencapai
masak fisiologis yang dicirikan dengan berat kering (berat biji) yang maksimum dan kadar air yang mengalami fluktuasi harian.
III. KESIMPULAN Tahapan pengisian biji secara kimiawi adalah proses translokasi karbohidrat ke dalam biji. Proses pentranslokasian ini melewati floem, funiculus-kalaza dan akhirnya masuk ke dalam biji. Karbohidrat tadi ditranslokasikan dalam bentuk sukrosa dan ketika sukrosa tersebut sudah sampai di dalam biji maka akan diubah lagi menjadi pati.
Faktor internal yang berpengaruh dalam proses pemasakan dan pengisian biji adalah faktor internal yang terdiri dari jenis tanaman dan keberagaman gen antar varietas di dalam spesies. Sedangkan faktor eksternal yang berpengaruh adalah faktor lingkungan dan faktor teknik budidaya. Saat tepat memanen benih yang digunakan untuk produksi pertanian adalah pada saat benih mencapai masak fisiologis yang ditandai dengan berfluktuasinya kadar air dan maksimalnya berat kering dari biji. Dampak yang timbul ketika benih dipanen pada saat yang tepat adalah benih akan mempunyai daya dan kecepatan kecambah yang tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
Hidayat, E.B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. ITB. Bandung. Kamil, J. 1979. Teknologi Benih I. Angkasa. Bandung. Mugnisyah, W.Q., Setiawan, A. 1990. Pengantar Produksi Benih. Rajawali press. Jakarta. Wartoyo., Warsoko W., Sri N., Bambang., 2007. Buku Ajar Fisioogi Benih. UNS. Surakarta.
