SKARIFIKASI FISIK DAN KIMIA TERHADAP PERKECAMBAHAN BIJI AGEL (Corypa spp.) Kaswan Badami1 dan Eko Murniyanto1,2 1 Program studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Trunojoyo Madura 2 Dewan Riset Daerah (DRD) Wonogiri Email:
[email protected] ABSTRACT Physics and chemical scarification Agel seeds to accelerate germination has been conducted. Germination use plastic tubs, media sterile of sand 2 mm thick, 12 cm and placed in the room with room temperature. The observations for ± 4 months, the treatment will only show the flame burning cracked seed coats while other treatments yet to show signs of germination. This condition is thought to media construction and environmental underestimated the germination mechanism in its natural condition. Keywords: Agel, germination, scarification. tanam dan peremajaan tidak dilakukan maka mengancam penyediaan bahan baku industry tali tersebut, lebih dari itu kekayaan hayati makin berkurang. Perkecambahan terjadi diawali penyerapan air dan gas ke dalam benih. Apabila proses ini telah terjadi dan kondisi lingkungan memenuhi syarat perkecambahan maka namun biji tidak berkecambah maka dimungkinkan biji bersifat dorman atau ada penyebab lain. Penyebab dormansi antara lain benih mempunyai susunan lapisan kulit yang keras dan daging endosperma tebal sehingga radikula sulit menembus daging dan kulit. Lebih lanjut Danoesatro (1993), menambahkan bahwa substansi pertumbuhan seperti zat penghambat pertumbuhan/inhibitor yang berupa senyawa aromatik juga menjadi faktor penyebab. Dormansi biji ini dapat dipatahkan dengan skarifikasi fisika maupun kimia. Dormansi pada beberapa spesies diantaranya ubikayu (Manihot escuenta granth) dormansi yang terjadi akibat kulit biji yang keras, pematahan dilakukan dengan perlakuan 96% H2SO4 per hari pada praperkecambahan menunjukkan persentase daya dan kecepatan kecambahan paling tinggi (Utomo et al., 2012). Pada biji kedawung (Parkia javanica (Lam.) (Merr.), dengan perlakuan pelukaan menghasilkan total
PENDAHULUAN Secara statistic produksi dan kebutuhan serat alami yang bersumber dari tumbuhan Agel (Corypha sp.) tidak diketahui, namun penggunaannya untuk bahan baku industry tali dan kerajinan lainnya telah diketahui khalayak. Penggunaan serat agel untuk tali kapal jauh lebih kuat, awet dan lentur disbanding tali sintetis, sementara itu kebutuhan tali senantiasa meningkat sejalan peningkatan jumlah armada kapal. Sebagai gambaran, pada tahun 2010, kebutuhan serat sintetic bentuk polyester staple fiber sintetic sebanyak 550.000 ton, sedangkan penyediaan sebanyak 115.000 ton (Anonim, 2010). Penjualan serat sintetis import tahun 2010 sebanyak 16.000 ton dan tahun 2011 sebanyak 36.000 ton (Apsyfi, 2011), sehingga produksi serat alam perlu dipacu peningkatannya. Agel merupakan tumbuhan yang berbunga, berbuah dan berbiji hanya sekali selama hidupnya, sementara itu agel periode tumbuhnya 35 tahun walaupun jumlah bijinya dalam satu pohon mencapai ribuan. Permasalahan yang ada pada biji agel yaitu sulit berkecambah. Ditengarahi biji agel mempunyai sifat dormansi (Purwaningsih dkk., 2015). Apabila antara kemanfaatan agel dengan pengadaan bibit untuk perluasan 1
dengan api pada suhu 100oC selama 10 menit, pengamplasan pada bagian biji dimana embrio berada hingga embrio nampak. Skarifikasi juga dilakukan dengan bahan kimia yaitu perendaman dengan H2SO4 50% selama 15 menit, HCl 50% selama 30 menit dan KNO3 0.5% selama 40 menit. Perkecambahan Perkecambahan biji dilakukan dengan menanam biji didalam bak perkecambahan ukuran 25x40 cm. Media yang digunakan adalah pasir yang telah diayak 2 mm, disterilkan, tebal pasir 12 cm. Sebelum biji ditanam, media dibasahi dengan aquadest pada kapasitas lapang. Setiap hari bak perkecambahan disemprot dengan aquadest 400 cc. Pengamatan perkecambahan dilakukan terhadap kecepatan berkecambah dan daya kecambah. Kecepatan berkecambah diamati pada hari dimana embrio muncul dari biji, sedangkan daya kecambah diamati berapa biji yang dikecambahkan tumbuh. Analisa Data Analisa data dilakukan dengan cara deskriptive. Diskripsi terhadap hasil pengamatan dilakuakn dalam bentuk tabulasi, grafik dan menguraikan atas fenomena yang ada pada variabel pengamatan.
perkecambahan paling besar, kulit biji yang keras disertai lapisan lilin diduga menjadi penyebab sulitnya berkecambah (Hndayani et al., 2006 dalam Kristiati dan putri , 2008). Selanjutnya Widityarini et al., (2012), mengemukakan bahwa kulit biji yang keras, terbungkus daging buah yang tebal dan harum diduga menjadi penyebab dormansi pada biji tanjung (Mimusops elengi L.). lebih lanjut dengan perendaman KNO3 5% dapat mempercepat perkecambahan benih 63,75 hari lebih awal dibanding control selama 120 hari uji. Ekologi yang berbeda juga menjadi penyebab sulitnya perkecambahan disamping sifat dormansi yang dimiliki oleh biji sendiri. Kondisi yang optimal untuk pengecambahan benih botani ubikayu adalah gelap total tanpa cahaya (Chavarriaga-Agu-irre dan Halsey, 2005). Lebih lanjut temperatur suhu tertentu dapat menjadi penyebab terjadinya disintegrasi oleh lapisan kulit benih sehingga membuat benih permeabel terhadap air, namun pada suhu air terlalu tinggi diasumsikan perendaman tidak hanya melarutkan kutikula disekitar kulit benih, tetapi bagian dalam benih seperti embrio atau kotiledon juga dapat ikut terlarut dalam air (Crocker dan Barton, 1953). Tujuan Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan teknologi skarifikasi yang mampu meningkatkan perkecambahan biji.
HASIL DAN PEMBAHASAN Morfologi Tumbuhan Agel Karakteristik buah Corypa sp. berbentuk tandan, setiap tandan bercabang 6, setiap cabang beranak cabang antara 8-10, setiap anak cabang terdapat buah antara 1 – 6 buah (Gambar 3). Buahnya berbentuk bulat, berwarna hijau saat muda dan coklat saat tua. Setiap buah terdapat biji. Komposisi buahnya terdiri dari eksocarp yang bersifat lunak dan tipis, mesocarp yang bersifat serat dan endocarp yang keras. Biji Corypa sp. berbentuk bulat dengan berdiameter antara cm- cm (Bangkalan) dan cm-cm (Kupang). Kulit biji keras, warna kulit biji dari coklat muda, coklat hingga belang coklat mudahitam (Bangkalan), seserta coklat muda dan cuklat tua (Kupang) (Gambar 1). Didalam kulit biji terdapat daging biji berwarna putih kelabu, kenyal dan berair di saat muda namun
METODE Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Trunojoyo Madura. Pengambilan sampel biji diambil secara acak dari biji-biji yang tepat gugur dari tumbuhan agel yang telah tua dari Bangkalan Madura dan Kupang Nusa Tenggara Timur (NTT). Waktu penelitian dilaksanakan mulai bulan Mei hingga Desember 2015. Skarifikasi Sebelum dikecambahkan, biji diskarifikasi dengan perendaman air panas pada suhu 80oC selama 60 menit, pembakaran 2
keras dan berminyak di saat tua. Didalam
daging
biji
terdapat
embrio
Gambar 1. Pohon, Bunga, Buah dan Biji Agel
Sebenarnya skarifikasi yang dilakukan telah banyak digunakan untuk berbagai keperluan dalam meningkatkan perkecambahan. Skarifikasi merupakan salah satu proses yang dipercaya dapat mematahkan dormansi pada biji keras karena dapat meningkatkan imbibisi benih. Skarifikasi benih dilakukan dengan melukai benih sehingga terdapat celah tempat keluar masuknya air dan O2. Teknik skarifikasi kulit biji yang keras telah dilaksanakan untuk mempercepat perkecambahan biji dalam skala komersil (Soedjono dan Suskandari, 1996). Pemanasan, penggunaan air mendidih yang diduga dapat meningkatkan permeabilitas kulit biji melalui mekanisme pecahnya lapisan macrosclerida atau terbukanya tutup strophiol akibat pemanasan (Schmidt, 2000). Efektivitas penggunaan air mendidih sangat dipengaruhi oleh prosedur dan lamanya perendaman. Pengamplasan benih aren pada bagian operkulum menunjukkan daya berkecambah sebesar 82,5% pada 8 MST. Imbibisi dapat mengaktifkan enzim-enzim perombakan yang menjadikan karbohidrat, protein dan lemak menjadi senyawa-senyawa aktif sehingga kinerja perkecambahan benih dapat berlangsung cepat. Penggunaan bahan kimia seperti KNO3 1% selama 24 jam lebih baik dibandingkan dengan penggunaan H2SO4 1% dan GA3 300 ppm (Astari et al., 2014). Kalium nitrat (KNO3) merupakan garam organik yang secara khusus disebut sebagai
Variabel perkecambahan Pengamatan hingga umur 134 hari setelah perkecambahan, pada perlakuan pembakaran yang dilanjutkan dengan perendaman H2SO4, KNO3 dan HCl menampakkan tanda-tanda kulit biji retak. Pada perlakuan pengamplasan tumbuh cendawan berwarna kuning pada kulit biji yang terbuka. Naiola dan Nurhidayat (2009) mengidentifikasi mikroba pada kulit biji Gewang ditemukan Fusarium oxysporum dan Bacillus megaterium, diduga F. oxysporum lebih dominan dalam perkecambahan. Perlakuan perendaman air hangat 80% tidak menampakkan tanda-tanda perubahan pada kulit biji. Biji dibentuk dengan adanya perkembangan bakal biji. Biji masak tediri dari 3 bagian yaitu embrio, endosperm (hasil pembuahan ganda), dan kulit. Kulit biji dapat menyebabkan dormansi melalui beberapa cara yaitu : 1. Membentuk suatu penghalang mekanik yang mencegah penembusan bakal akar atau pengembangan embrio (dormansi mekanis), 2. Penghalang fisik terhadap penyerapan air atau pertukaran gas (dormansi fisik), 3. Mencegah cahaya mencapai embrio (dormansi cahaya), dan 4. Mengandung zatzat penghambat (dormansi kimia), serta 5. Mencegah hilangnya zat-zat penghambat dari embrio (Bewley dan Black, 1994. Elis et al., 1995 dalam Sahmidt 2002).
3
bahan kimia yang berpengaruh besar terhadap perlakuan pematahan dormansi (Danoesastro, 1993). Kalium nitrat (KNO3) merupakan senyawa kimia yang sering digunakan untuk memacu perkecambahan (Rinzani, 1998). .Harjadi (1994) mengemukakan bahwa bahan kimia berupa persenyawaan sederhana seperti KNO3 dapat memecahkan dormansi. KNO3 dengan konsentrasi tertentu dapat merangsang pertumbuhan. Sejalan dengan hasil penelitian Sulaiman dkk. (2004), perendaman H2SO4, KNO3 dan asam giberelin merupakan perlakuan kimia yang dapat mematahkan dormansi benih. Hasanah (1989), perendaman dalam larutan KNO3 dapat meningkatkan daya berkecambah benih yang diduga karena impermeabilitas terhadap air dan oksigen. Nitrat atau nitrit yang berasal dari larutan KNO3 diketahui memiliki efek stimulator terhadap perkecambahan benih melalui perannya sebagai ion penerima elektron (Ellis et al., 1983). H2SO4 70% dapat mematahkan dormansi secara kimia sehingga yang terbaik untuk meningkatkan kecambah normal dan indesk vigor serta mempercepat laju perkecambahan biji delima. Perlakuan H2SO4 pada prinsipnya membuang lapisan lignin pada kulit biji yang keras dan tebal sehingga kehilangan lapisan yang permiabel terhadap gas dan air sehingga metabolisme dapat berjalan dengan baik (Sadjad et al., 1975). Widiartha menjelaskan penelitiannya pada perkecambahan biji Lontar (Borassus sondaicus) bahwa awal perkecambahan tumbuh apokol, memanjang kedalam tanah hingga 90 cm, bersama embrionya selama 18 bulan, baru muncul diatas permukaan tanah menjadi bibit (komunikasi pribadi, tahun 2015). Dengan demikian dapat dikemukakan bahwa pematahan dormansi tidak terbatas pada perlakuan fisik dan kimia biji namun mempelajari pola perkecambahan biji menjadi sesuatu yang perlu diperhatikan. Dalam perkecambahan biji Agel ini dilakukan didalam media pasir setebal 12 cm, biji tidak dibenam secara keseluruhan. Dengan demikian lingkungan perkecambahan untuk biji Agel tidak terpenuhi sehingga biji tidak berkecambah. Selain itu, pengamatan ± 4 bulan belum cukup dibanding Lontar yang mempunyai jangka waktu berkecambah 18
bulan. Species Agel dan Lontar memang berbeda, namun tipologi morfologinya mirip, sementara itu yang membedakannya secara jelas terletak pada daunnya. KESIMPULAN Perlakuan skarifikasi fisik dengan perendaman air hangat 800C, pembakaran dalam api pada suhu 1000C dan pengamplasan serta skarifikasi kimia dengan H2SO4 50%, HCl 50% dan KNO3 pada biji Agel sebelum dikecambahkan hingga ± 4 bulan menunjukkan adanya keretakan biji terutama pada perlakuan pembakaran, sedangkan perlakuan yang lain belum menampakkan tanda-tanda berkecambah. Pada pengamplasan tumbuh jamur di sekitar luka kulit biji yang terbuka. SARAN Agar diperoleh inovasi mempercepat perkecambahan biji Agel, disarankan untuk melakukan skarifikasi fisik dan kimia secara seksama dengan tetap memperhatikan media untuk perkecambahan dan suhu kamar yang terkontrol sepertihalnya kondisi di ekologinya. Ucapan terima kasih Penelitian ini terselenggara atas biaya Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi sebagai Penelitian Fundamental, untuk itu diucapkan terima kasih kepada Dirjen Dikti. DAFTAR PUSTAKA Copland, L.O. and Miller McDonald. 1976. Principles of Seed Sciences and Technology. Kluwer Academic Publisher. Danoesastro, H. 1993. Zat Pengatur Tumbuh Dalam Pertanian. Yayasan Pembina Fakultas Pertanian UGM. Yogyakarta. 115 hal. Heyne,
4
K. 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia, jilid. 1. Yayasan Sarana Wana Jaya, Jakarta.
Leopold, A.C. and P.E. Kriedemann. 1980. Plant Growth and Development. New Delhi: Penerbit Tata McGraw Company Ltd.
Sutopo, L. 2002. Teknologi Benih. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta. Sugito, Y. 1999. Ekologi tanaman. Program Pascasarjana UB. Malang Utomo, S.D., E.M.V. Nababan dan E. Pramono. 2012. Pengaruh Perlakuan Fisik Dan Kimia Terhadap Kecepatan dan Daya Berkecambah Benih Botani Ubi Kayu F1 Keturunan Tetua Betina UJ 3. Jurnal Agrotropika 17(2): 52-57
Naiola, B.P. 2007. Fisiologi Biji Gewang (Corypa utan Lamarck). Berita Biologi (8) 6 : 521-528. Naiola, B.P. dan N. Nurhidayat. 2009. Biologi Biji Gewang (Corypa utan Lamarck) : Keragaman Kandungan Embrio, Sifat Kimia dan Peranan Mikroba Dalam Proses Perkecambahan Biji. Berita Biologi (9) 6 : 773-780.
Widhityarini, D., Suyadi, M.W. dan A. Purwantoro. 2012. Pematahan Dormansi Benih Tanjung (Mimusops elengi L.) Dengan Skarifikasi dan Perendaman Kalium Nitrat. Publikasi Imiah. Fakultas Pertanian UGM.
Salisbury FB. dan Ross CW. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Bandung: Terjemahan ITB.
5
