DORMANSI, PENUAAN, DAN MATI

DORMANSI, PENUAAN, DAN MATI

Oleh

Nama Mahasiswa         : Syarifah Widya Ulfa

NIM                :  8106173015

Program Studi  : Magister

Jurusan             : Pendidikan Biologi

PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN BIOLOGI

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2010

Pendahuluan

Benih merupakan komponen penting teknologi kimiawi-biologis yang pada setiap musim tanam untuk komoditas tanaman pangan masih menjadi  masalah  karena produksi benih bermutu masih belum dapat mencukupi permintaan pengguna/petani. Benih dari segi tehnologi diartikan sebgai organisme mini hidup yang dalam keadaan “istirahat” atau dorman yang  tersimpan dalam wahana tertentu yang digunakan sebagai penerus generasi.

Dormansi adalah suatu keadaan dimana pertumbuhan tidak terjadi walaupun kondisi lingkungan mendukung untuk terjadinya perkecambahan. Pada beberapa jenis varietas tanaman tertentu, sebagian atau seluruh benih menjadi dorman sewaktu dipanen, sehingga masalah yang sering dihadapi oleh petani atau pemakai benih adalah bagaimana cara mengatasi dormansi tersebut.

Kondisi dormansi mungkin dibawa sejak benih masak secara fisiologis ketika masih berada pada tanaman induknya atau mungkin setelah benih tersebut terlepas dari tanaman induknya. Dormansi pada benih dapat disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit biji dan keadaan fisiologis dari embrio atau bahkan kombinasi dari kedua keadaan tersebut.

Pembahasan

1. Pengertian Dormansi

Dormansi merupakan istilah yang digunakan terhadap biji-biji yang gagal dalam berkecambahan karena disebabkan beberapa faktor dari luar. Dormansi adalah suatu proses yang terhambatnya pertumbuhan biji walaupun lebih yang diberikan faktor lingkungan yang cocok untuk pertumbuhan biji. Dormansi merupakan waktu tidur biji, sebelum biji segera tumbuh menjadi tanaman baru, di mana masa-masa dormansi dari masing-masing tumbuhan berbeda (Loveless, 1987).

Dormansi dapat didefenisikan sebagai suatu keadaan pertumbuhan dan metabolisme yang terpendam, dapat disebabkan oleh kondisi lingkungan yang tidak baik atau faktor dari dalam tumbuhan itu sendiri.

Dormansi merupakan suatu mekanisme untuk mempertahankan diri terhadap suhu yang sangat rendah (membeku) pada musim dingin, atau kekeringan di musim panas yang merupakan bagian penting dalam perjalanan hidup tumbuhan tersebut. Dormansi harus berjalan pada saat yang tepat, dan membebaskan diri atau mendobraknya apabila kondisi sudah memungkinkan untuk memulai pertumbuhan.

Dormansi adalah suatu penundaan pertumbuhan selama periode tertentu, keadaan ini ditemukan pada biji, tunas, umbi, atau rizom. Bagian tanaman tersebut tetap variable, terjadi reduksi aktivitas metabolisme dan hal ini sangat erat hubungannya dengan faktor luar yang sangat berpengaruh untuk terjadi dormansi. Faktor dalam yang mempengaruhi dormansi antara lain adalah senyawa-senyawa tertentu yang bersifat sebagai penghambat, dalam hal ini termasuk ABA. Pada biji, yang embrionya belum mencapai kematangan morfologis karena tidak cukupnya nutrisi juga merupakan salah satu faktor dalam yang dapat menyebabkan dormansi.

Ada 4 pertanyaan yang harus dijawab tentang dormansi pada tumbuhan atau organ tertentu. Pertama, tanda-tanda lingkungan apa yang memulai proses dan bagaimana menerimanya. Kedua, berhubungan dengan penerimaan tanda-tanda yang membawa kepada dormansi dan membukanya kembali ke keadaan metabolisme dan pertumbuhan yang normal. Ketiga, lamanya dormansi yang menyangkut mekanisme penjadwalan (timing mechanism). Keempat, sifat alami dormansi dan mekanisme yang membawa pada keadaan dorman.

2. Penyebab Terjadinya Dormansi

Benih yang mengalami dormansi ditandai oleh :

·        Rendahnya / tidak adanya proses imbibisi air.

·        Proses respirasi tertekan / terhambat.

·        Rendahnya proses mobilisasi cadangan makanan.

·        Rendahnya proses metabolisme cadangan makanan.

Adapun yang menyebabkan benih tersebut mengalami Dormansi adalah :

1. Faktor Lingkungan

Salah satu faktor penting yang merangsang dormansi adalah fotoperioda (panjang hari). Hari pendek (short day) merangsang banyak tumbuhan kayu menjadi dorman. Dalam hal respon perbungaan, daun harus diinduksi untuk menghasilkan zat penghambat (inhibitor) atau hormone, yang diangkut ke tunas-tunas dan menghambat pertumbuhan. Penghambatan ini dapat dihilangkan dengan induksi hari panjang (long day) atau dengan memberikan asam giberelat.

Pada dasarnya pendinginan secara sendiri tidak penting dalam menginduksi dormansi, dan dormansi tidak akan diinduksi dengan hari pendek apabila suhu terlalu rendah untuk melaksanakan metabolisme aktif. Tetapi pada kenyataannya terlihat bahwa pendingin merupakan prasyarat yang sangat penting untuk membuka dormansi.

Kurangnya air penting dalam memulai dormansi pada beberapa tumbuhan, terutama pada dormansi untuk mempertahankan hidup pada keadaan panas dan kering. Selanjutnya, berkurangnya nutrient terutama nitrogen, dapat merupakan penyebab terjadinya dormansi pada beberapa tumbuhan.

2. Asam Absitat (ABA)

Ahli fisilogi Inggris, P.F.Wareing dkk, menemukan bahwa ekstrak daun Betula pubscens yang dipelihara dalam kondisi hari pendek, yang mengandung zat yang sangat menghambat perpanjangan koleoptil Avena. Mereka menemukan bahwa pembentukan zat penghambat tersebut, terjadi sebelum dormansi berjalan. Pada tahun 1963, mereka berhasil mengisolasi zat penghambat tersebut dari tanaman Acer pseudoplatanus, yang mereka sebut dengan nama dormin. Sementara itu kelompok lain di Amerika di bawah pimpinan F.T.Addiccot, yang mempelajari proses pentuaan, yang mereka sebut sebagai absisin II. Secara kebetulan absisin II ini dikemukakan beberapa hari sebelum dormin, yang kemudian diketahui ternyata kedua zat tersebut sekarang dikenal dengan nama asam absisat (ABA). Asam absisat terjadi secara luas pada bagian tumbuhan dan terlibat dalam dormansi.

Berbagai gejala dormansi dan penuaan yang dapat diinduksi dengan pemberian ABA yaitu : memelihara dormansi, menghambat perkecambahan, menghambat sintesis enzim pada biji yang diinduksi giberelin, menghambat perbungaan, pengguguran tunas, pengguguran buah, penuaan daun,  dsb.

3. Interaksi ABA Dengan Zat Tumbuh Lainnya

Pemberian ABA harus terus menerus bila efek yang diinginkan tetap terpelihara, apabila pemberian ABA dihentikan, pertumbuhan dan metabolisme yang aktif akan kembali. Hal ini akan disebabkan oleh beberapa zat yang merangsang pertumbuhan akan mengantagoniskan efek ABA. Banyak percobaan menunjukkan bahwa asam giberelat (GA) memberi efek mengantagoniskan ABA. Apabila organ yang dorman, misalnya biji Lactuca yang disimpan di tempat gelap dan diberi ABA ekstra, pemberian GA dengan konsentrasi yang tinggi sekalipun, tidak akan menanggulangi penghambatan oleh ABA. Dalam keadaan seperti ini, pemberian kinetin dapat melawan efek ABA, dan GA dapat merangsang perkecambahan.

Hubungan antara GA dan ABA ini sangat menarik. GA dapat merangsang tumbuhan hari panjang (long day) berbunga, sebaliknya ABA memberikan efek kebalikannya. Meskipun ABA dapat merangsang perbungaan hari pendek, tetapi prosesnya tidak sama dengan antesin seperti dikemukakan oleh Chailakhyan. Dalam banyak hal kedua hormon ini memberikan pengaruh yang berbeda dan berlawanan, tetapi tidak selamanya selalu mengantagoniskan satu sama lain.

3. Tipe-tipe Dormansi (Klasifikasi Dormansi)

Secara umum menurut Aldrich (1984) Dormansi dikelompokkan menjadi 2 tipe yaitu :

A.     Innate dormansi (dormansi primer)

B.     Induced dormansi (dormansi sekunder)

Dormansi primer adalah dormansi yang paling sering terjadi, terdiri dari dua sifat: (1) dormansi eksogenous yaitu kondisi dimana komponen penting perkecambahan tidak tersedia bagi benih dan menyebabkan kegagalan dalam perkecambahan. Tipe dormansi tersebut berhubungan dengan sifat fisik dari kulit benih serta faktor lingkungan selama perkecambahan; (2) dormansi endogenous yaitu dormansi yang disebabkan karena sifat-sifat tertentu yang melekat pada benih, seperti adanya kandungan inhibitor yang berlebih pada benih, embrio benih yang rudimenter dan sensitivitas terhadap suhu dan cahaya.

Dormansi sekunder adalah sifat dormansi yang terjadi karena dihilangkannya satu atau lebih faktor penting perkecambahan. Dormansi sekunder disini adalah benih-benih yang pada keadaan normal maupun berkecambah, tetapi apabila dikenakan pada suatu keadaan yang tidak menguntungkan selama beberapa waktu dapat menjadi kehilangan kemampuannya untuk berkecambah. Kadang-kadang dormansi sekunder ditimbulkan bila benih diberi semua kondisi yang dibutuhkan untuk berkecambah kecuali satu. Misalnya kegagalan memberikan cahaya pada benih yang membutuhkan cahaya.

Diduga dormansi sekunder tersebut disebabkan oleh perubahan fisik yang terjadi pada kulit biji yang diakibatkan oleh pengeringan yang berlebihan sehingga pertukaran gas-gas pada saat imbibisi menjadi lebih terbatas.

Sedangkan menurut Sutopo (1985) Dormansi dikelompokkan menjadi 2 tipe berdasarkan mekanisme dormansi di dalam biji, yaitu :

A.     Dormansi Fisik, dan

B.     Dormansi Fisiologis

A. Dormansi Fisik

Dormansi fisik disebabkan oleh pembatasan struktural terhadap perkecambahan biji, seperti kulit biji yang keras dan kedap sehingga menjadi penghalang mekanis terhadap masuknya air atau gas-gas ke dalam biji. Dengan kata lain, dormansi yang mekanisme penghambatannya disebabkan oleh organ biji itu sendiri.

Beberapa penyebab dormansi fisik adalah :

1.      Impermeabilitas kulit biji terhadap air

Benih-benih yang termasuk dalam type dormansi ini disebut sebagai "Benih keras" karena mempunyai kulit biji yang keras dan strukturnya terdiri dari lapisan sel-sel serupa palisade berdinding tebal terutama di permukaan paling luar. Dan bagian dalamnya mempunyai lapisan lilin dan bahan kutikula.

2.      Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio

Disini kulit biji cukup kuat sehingga menghalangi pertumbuhan embrio. Jika kulit biji dihilangkan, maka embrio akan tumbuh dengan segera.

3.      Permeabilitas yang rendah dari kulit biji terhadap gas-gas

Pada dormansi ini, perkecambahan akan terjadi jika kulit biji dibuka atau jika tekanan oksigen di sekitar benih ditambah. Pada benih apel misalnya, suplai oksigen sangat dibatasi oleh keadaan kulit bijinya sehingga tidak cukup untuk kegiatan respirasi embrio. Keadaan ini terjadi apabila benih berimbibisi pada daerah dengan temperatur hangat.

B. Dormansi Fisiologis

Dormansi Fisiologis dapat disebabkan oleh sejumlah mekanisme, tetapi pada umumnya disebabkan oleh zat pengatur tumbuh, baik yang berupa penghambat maupun perangsang tumbuh.

Beberapa penyebab dormansi fisiologis adalah :

1.      Immaturity Embrio

Proses fisiologis dalam biji terhambat oleh kondisi embrio yang tidak/ belum matang. Pada dormansi ini perkembangan embrionya tidak secepat jaringan sekelilingnya sehingga perkecambahan benih-benih yang demikian perlu ditunda. Sebaiknya benih ditempatkan pada tempe-ratur dan kelembaban tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrionya terbentuk secara sempurna dan mampu berkecambah.

2.      After ripening, benih yang mengalami dormansi ini memerlukan suatu jangkauan waktu simpan tertentu agar dapat berkecambah, atau dikatakan membutuhkan jangka waktu "After Ripening". After Ripening diartikan sebagai setiap perubahan pada kondisi fisiologis benih selama penyimpanan yang mengubah benih menjadi mampu berkecambah. Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-beda dari beberapa hari sampai dengan beberapa tahun, tergantung dari jenis benihnya.

3.      Photodormansi

Proses fisiologis dalam biji terhambat oleh keberadaan cahaya. Tidak hanya dalam jumlah cahaya yang diterima tetapi juga intensitas cahaya dan panjang hari.

4. Cara-cara Pemecahan Dormansi

Ada beberapa cara yang telah diketahui adalah :

A. Dengan perlakuan mekanis. Diantaranya yaitu dengan Skarifikasi.

Skarifikasi mencakup cara-cara seperti mengkikir/menggosok kulit biji dengan kertas amplas, melubangi kulit biji dengan pisau, memecah kulit biji maupun dengan perlakuan goncangan untuk benih-benih yang memiliki sumbat gabus. Tujuan dari perlakuan mekanis ini adalah untuk melemahkan kulit biji yang keras sehingga lebih permeabel terhadap air atau gas.

B. Dengan perlakuan kimia.

Tujuan dari perlakuan kimia adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki air pada waktu proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat, asam nitrat dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lebih lunak sehingga dapat dilalui oleh air dengan mudah. Sebagai contoh perendaman benih ubi jalar dalam asam sulfat pekat selama 20 menit sebelum tanam.

-         Perendaman benih padi dalam HNO3 pekat selama 30 menit.

-         Pemberian Gibberelin pada benih terong dengan dosis 100 - 200 PPM.

Bahan kimia lain yang sering digunakan adalah potassium hidroxide, asam hidrochlorit, potassium nitrat dan Thiourea. Selain itu dapat juga digunakan hormon tumbuh antara lain: Cytokinin, Gibberelin dan iuxil (IAA).

C. Perlakuan perendaman dengan air.

Perlakuan perendaman di dalam air panas dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih. Caranya yaitu : dengan memasukkan benih ke dalam air panas pada suhu 60 - 70 0C dan dibiarkan sampai air menjadi dingin, selama beberapa waktu. Untuk benih apel, direndam dalam air yang sedang mendidih, dibiarkan selama 2 menit lalu diangkat keluar untuk dikecambahkan.

D. Perlakuan dengan suhu.

Cara yang sering dipakai adalah dengan memberi temperatur rendah pada keadaan lembab (Stratifikasi). Selama stratifikasi terjadi sejumlah perubahan dalam benih yang berakibat menghilangkan bahan-bahan penghambat perkecambahan atau terjadi pembentukan bahan-bahan yang merangsang pertumbuhan. Kebutuhan stratifikasi berbeda untuk setiap jenis tanaman, bahkan antar varietas dalam satu famili.

E. Perlakuan dengan cahaya.

Cahaya berpengaruh terhadap prosentase perkecambahan benih dan laju perkecambahan. Pengaruh cahaya pada benih bukan saja dalam jumlah cahaya yang diterima tetapi juga intensitas cahaya dan panjang hari.

5. Penuaan dan Mati

Tumbuhan dan bagian-bagiannya berkembang terus menerus, dari mulai perkecambahan sampai mati. Bagian akhir dari proses perkembangan, dari dewasa sampai hilangnya pengorganisasian dan fungsi, diberi istilah senesen atau penuaan.

1.      Aspek Metabolik Senesen

Pada tahap sel, penuaan berjalan dengan terjadinya penyusutan struktur dan rusaknya membran subseluler. Diduga bahwa vakuola bertindak sebagai lisosom, mengeluarkan enzim-enzim hidrolitik yang akan mencerna materi sel yang tidak diperlukan lagi. Penghancuran tonoplas telah menyebabkan enzim-enzim hidrolitik dibebaskan ke dalam sitoplasma. Sementara itu bagian dalam struktur kloroplas dan mitokondria mengalami penyusutan sebelum membran luarnya dirusak. Proses degradasi yang terjadi pada organel, dimulainya sama seperti yang terjadi pada sel.

Perubahan yang jelas telah terjadi dalam metabolisme dan kandungan dalam organ yang mengalami penuaan. Telah terjadi pengurangan DNA, RNA, Protein, ion-ion anorganik dan berbagai macam nutrien organik. Fotosintesis berkurang sebelum senesen dimulai dan ini mungkin disebabkan menurunnya permintaan akan hasil fotosintesis. Segera setelah itu klimakterik dalam respirasi terlihat dan nitrogen terlarut meningkat sebagai akibat dirombaknya protein.

2.      Pengaruh Faktor Pertumbuhan

Sitokinin dapat menghilangkan atau memperlambat proses penuaan. Mekanisme kerja sitokinin dalam proses ini masih belum jelas, tetapi ada petunjuk dari percobaan Mothes yang menunjukkan bahwa setetes sitokinin yang diberikan pada daun, telah menyebabkan terjadinya mobilisasi nutrien organik dan anorganik menuju daerah sekitar daun yang diberi sitokinin. Tapi masih belum jelas, apakah peningkatan nutrisi sebagai penyebab langsung permudaan kembali atau sitokinin penyebab terjadinya beberapa peristiwa yang menghasilkan permudaan kembali dan mobilisasi nutrisi.

Tidak semua tumbuhan memberikan respon terhadap hormon yang sama. Sitokinin lebih efektif dalam menahan penuaan pada tumbuhan basah, sedangkan giberelin lebih efektif menahan senesen pada Taraxacum officinale dan Fraxinus. Kadar giberelin endogen akan turun dengan cepat selama senesen pada daun. Auksin (IAA dan 2,4 D) dapat menghalangi senesen pada tumbuhan tertentu. Etilen adalah hormon yang secara jelas merangsang kuat senesen pada banyak jaringan.

6. Absisi

Absisi yang terjadi pada daun dan buah merupakan contoh senesen yang jelas. Daun tidak rontok demikian saja pada waktu mati. Suatu daerah pembelahan sel yang disebut daerah absisi, berkembang dekat pangkal tangkai daun, sehingga sejumlah dinding sel melintang tegak lurus terhadap sumbu panjang tangkai daun terbentuk.

Pektinase dan selulase dirangsang pembentukannya pada sel-sel di daerah absisi, dan akan melarutkan lamela tengah dinding yang melintang tadi, sehingga tangkai daun lepas. Hubungan ikatan pembuluh yang terputus akan tersumbat dengan dibentuknya tilosa, yaitu suatu zat sejenis ‘gum’  dan dilapisi sel-sel gabus. Dalam proses ini dua peristiwa terlibat, yaitu pembelahan sel dan induksi hidrolase. Kedua proses ini merupakan proses metabolisme yang aktif dan oleh karenanya merupakan bagian yang terprogram dalam perkembangan tumbuhan.

Penutup

Kesimpulan

1.      Dormansi adalah suatu keadaan dimana pertumbuhan tidak terjadi walaupun kondisi lingkungan mendukung untuk terjadinya perkecambahan

2.      Penyebab Dormansi

-         Faktor Lingkungan

-         Asam Absitat (ABA)

-         Interaksi ABA Dengan Zat Tumbuh Lainnya

3. Secara umum menurut Aldrich (1984) Dormansi dikelompokkan menjadi 3 tipe yaitu :

-         Innate dormansi (dormansi primer)

-         Induced dormansi (dormansi sekunder)

-         Enforced dormansi

Sedangkan menurut Sutopo (1985) Dormansi dikelompokkan menjadi 2 tipe yaitu :

-         Dormansi Fisik, dan

-         Dormansi Fisiologi

3. Cara-cara Pemecahan Dormansi

-         Dengan perlakuan mekanis

-         Dengan perlakuan kimia.

-         Perlakuan perendaman dengan air.

-         Perlakuan dengan suhu.

-         Perlakuan dengan cahaya.

4. Yang  dimaksud dengan penuaan dan mati yaitu sudah tidak produktifnya lagi pengorganisasian dan fungsi dari tumbuhan tersebut.
5. Yang dimaksud dengan absisi adalah proses gugurnya daun pada bagian pangkalnya karena sudah dewasa

DAFTAR PUSTAKA

http://www.tanindo.com/abdi5/hal0401.htm

http://www.tanindo.com/abdi6/hal04.htm

http://agrica.wordpress.com/2009/01/03/dormansi-biji/

http://id.wikipedia.org/wiki/Dormansi

http://vansaka.blogspot.com/2010/04/dormansi-benih-pada-tanaman.html

http://www.scribd.com/doc/32311649/Dormansi-Makalah-Tekben-Kelompok

Loveless, A. R. 1987.Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan untuk DaerahTr opis. PT.

Gramedia Pustaka Utama : Jakarta.

Salisbury, F.B., dan Ross, C.W., (1995), Fisiologi Tumbuhan Jilid 2, ITB, Bandung.