laporan ilmu gulma (dormansi)

DORMANSI

I.     Tujuan Paktikum

1.      Mahasiswa memahami berbagai sifat dormansi pada biji gulma

II. Tinjauan Pustaka

Benih dikatakan dorman apabila benih tersebut sebenarnya hidup tetapi tidak berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan yang secara umum dianggap telah memenuhi persyaratan bagi suatu perkecambahan. Dormansi pada benih berlangsung selama beberapa hari, semusim, bahkan sampai beberapa tahun tergantung pada jenis tanaman dan tipe dari dormansinya (Sutopo, 2004).

Dormansi merupakan strategi benih-benih tumbuhan tertentu agar dapat mengatasi lingkungan sub-optimum guna mempertahankan kelanjutan spesiesnya. Terdapat berbagai penyebab dormansi benih yang pada garis besarnya dapat digolongkan kedalam adanya hambatan dari kulit benih (misalnya pada benih lamtoro karena kulit benih yang impermeabel terhadap air) atau bagian dalam benihnya (misalnya pada benih melinjo karena embrio yang belum dewasa). Benih yang mengalami dormansi organik ini tidak dapat berkecambah dalam kondisi lingkungan perkecambahan yang optimum (Sadjad, 1993).

Substansi yang larut kemudian dapat membawa embrio dan respirasi, dimana dormansi biji prosesnya tidak dapat dilihat dapat menunjukkan kemampuan besar. Pada beberapa benih seperti beras, rumput, respirasi anaerob memerlukan energi untuk pertumbuhan embrio, tetapi kebanyakan benih energi disuplai dalam bentuk respirasi anaerob (Stern dkk, 2004).

Dormansi dapat diatasi dengan perlakuan – perlakuan ; pemarutan atau penggoresan ( skarifikasi ) yaitu dengan cara menghaluskan kulit benih ataupun menggores kulit benih agar dapat dilalui air dan udara ; melemaskan kulit benih dari sifat kerasnya ; memasukkan benih ke dalam botol yang disumbat dan secara periodik mengguncang – guncangnya ; stratifikasi terhadap benih dengan suhu rendah ataupun suhu tinggi ; perubahan suhu ; dan penggunaan zat kimia. ( Kartasapoetra, 2003 ).

Dormansi pada beberapa jenis benih disebabkan oleh:
1. Struktur benih, misalnya kulit benih, braktea, gulma, perikarp, dan membran  yang mempersulit keluar masuknya air dan udara.
2. Kelainan fisiologis pada embrio.
3. Penghambat (inhibitor) perkecambahan atau penghalang lainnya.
4. Gabungan dari faktor-faktor di atas (Justice dan Bass, 1990).

Menurut Muhammad Salim Saleh (2004), pada dasarnya dormansi dapat diperpendek dengan berbagai perlakuan sebelum dikecambahkan, baik secara fisik, kimia dan biologi. Benih yang cepat berkecambah berarti memiliki kesempatan tumbuh axis embrio lebih panjang sehingga memungkinkan terjadi pembekakan pada bagian ujungnya sebagai tempat pertumbuhan akar dan plumula sehingga akar menjadi lebih panjang.

Pertumbuhan embrio ditahan pada saat benih masak, tetapi mulai lagi pada perkecambahan. Benih membutuhkan air untuk berkecambah, oksigen, dan temperatur dimana suhunya antara 5^o – 45^oC. Benih yang berkecambah memerlukan tiga faktor yang dibuat perkecambahan masak. Benih yang baru saja dipanen, walaupun tidak mengalami perkecambahan, tetapi memasuki tahap dormansi dan gagal merespon kondisi berkecambah.

Istilah yang pernah digunakan untuk menjelaskan dormansi dan yang paling lazim adalah istilah istirahat dan pasif. Lebih banyak istilah yang menyertakan kata dormansi di belakang kata keadaan (adjektif), misalnya primer, sekunder, bawaan, dan sebagainya. Secara logis menjelaskan pentingnya kesatuan istilah dan menganjurkan tiga istilah baru saja, yakni endodormansi, ekodormansi, dan paradormansi. Di laboratorium dan di bidang pertanian (bila perlu) digunakan alkohol atau pelarut lemak (yang menghilangkan bahan berlilin) yang kadang mengahalangi masuknya air / asam pekat (Salisbury dan Ross, 1992).

Gejala dormansi dapat dijumpai pada biji dan organ tumbuhan lainnya seperti tunas, rhizome, dan umbi lapis (bulb). Faktor-faktor yang menyebabkan dormansi pada biji dapat dikelompokkan dalam:

a.    Faktor lingkungan eksternal, seperti cahaya, temperatur, dan air,

b.    Faktor internal, seperti kulit biji, kematangan embrio,

c.    Faktor waktu, seperti waktu setelah pematangan, hilangnya inhibitor.

Lamanya dormansi dapat diperpanjang dengan merendahkan suhu penyimpanan. Pada penelitiannya dengan menggunakan benih barley, oats, dan sorghum yang berbeda-beda. Brown mendapatkan bahwa dormansi pada hampir semua kultivar benih yang banyak terjadi dapat dipatahkan dengan menyimpannya pada suhu 40^o C. Robert mendapatkan bahwa dormansi pada beberapa kultivar Thai Chu 65 sampai lebih dari 100 hari (waktu 100 hari untuk mematahkan 50% benih dorman) pada kultivar Masalaci. Hull mematahkan dormansi pada benih kacang tanah jalar Florida dengan menyimpannya pada suhu 20^o – 25^o C dan 40^o C. Justice mendapatkan bahwa satu-satunya cara mematahkan dormansi benih Cyperus rotundus adalah dengan menempatkannya pada lapisan basah pada suhu 40^o C selama tiga hingga enam minggu (Justice dan Bass, 1990).

III.             Metode Praktikum

3.1  Waktu dan Tempat

Praktikum Ilmu Gulma, mengenai Dormansi dilaksanakan di Halaman Laboratorium Fakultas Pertanian Universitas Tidar, Magelang. Waktu pelaksanaannya pada hari Rabu, 26 Oktober 2016 pukul 16.00 WIB sampai selesai.

3.2  Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum Dormansi adalah Lapisan tanah kedalaman 0-15 cm, Lapisan tanah kedalaman  50 cm, Lapisan tanah kedalaman 75 cm, Bak pengecambahan, Air, Alat tulis.

3.3  Cara Kerja

1        Ambilah tanah secukupnya dari lahan yang banyak gulmanya

2        Tanah diambil dari lapisan tanah 0-15 cm,  50 cm,  75 cm

2        Tanah dikeringanginkan

3        Tanah yang sudah kering angin kemudian dikecambahkan pada bak perkecambahan

4        Ketebalan tanah yang dikecambahkan pada bak perkecambahan setebal 5-8 cm

5        Jaga kelembaban tanah agar biji gulma yang terkandung dalam tanah bisa berkecambah

6        Amati setiap hari sampai 2 minggu

7        Catat biji gulma yang berkecambah setiap hari apa nama spesies gulmanya dan berapa jumlah individu setiap spesiesnya.

IV.             Hasil dan Pembahasan

Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 1. Pengamatan Dormansi Primer :Jumlah Kecambah yang Muncul

No	Lapisan tanah	Jenis gulma	Hari pengamatan							Rata – rata
			2	3	4	5	8	9	10
1	10 cm	Amaranthus sp	0	1	3	5	7	7	9	1,28
		Cyperus kyllingia	0	0	1	2	2	3	4	0,57
2	20 cm	Imperata cylindrica	0	0	0	1	1	2	3	0,4
		Amaranthus sp	0	0	2	2	3	4	5	0,7
3	30 cm	Imperata cylindrica	0	0	0	0	0	1	2	0,28
		Cyperus kyllingia	0	0	0	0	0	0	0	0

Dormansi adalah tahap istirahat bagi benih dan merupakan mekanisme benih untuk bertahan hidup guna mencegah agar benih tidak berkecambah saat kondisi tidak memungkinkan untuk bertahan hidup. Dormansinya bersifat innate,induced atau enforced.

a.    Innate Dormansi

Dormansi innate menghambat perkecambahan pada saat benih terlepas dari tanaman. Setelah benih terpisah dari tanaman induknya, maka dibutuhkan waktu agar embrio yang belum matang bisa berkembang, sehingga penghambat alami agar benih bisa terlepas, atau perbedaan suhu yang ekstrim dapat memecah lapisan kulit benih yang keras sehingga memungkinkan benih berkecambah.

b.    Induced Dormansi

Induced dormansi adalah dormansi sementara yang terjadi saat benih mendapatkan suhu panas atau dingin atau dalam kondisi lingkungan lainnya. Hal ini terus berlanjut setelah lingkungan mengalami perubahan dan mencegah perkecambahan pada waktu yang salah. Seringkali dibutuhkan masa bagi benih untuk berkecambah setelah masak. Embrionya mungkin sudah berkembang sempurna tapi benih tidak akan berkecambah meskipun lapisan kulitnya sudah mengelupas sehingga bisa menyerap air dan oksigen dengan mudah. Ada tidaknya cahaya tidak berpengaruh sama sekali. Terkadang suhu yang sejuk selama beberapa bulan akan mengakhiri masa dormansi ini. Suhu panas mungkin bisa merangsang terjadinya dormansi pada tanaman musim panas seperti Setaria pumila dan Amaranthus spp. Hal ini dapat mencegah benih agar tidak berkecambah di musim gugur. Suhu dingin selama musim gugur dan musim dingin akan menghentikan masa dormansi ini sehingga benih bisa berkecambah dimusim semi saat kondisinya benar-benar tepat. Proses ini terjadi secara terbalik pada tanaman tahunan musim dingin.

c.    Dormansi Paksaan (enforced)

Terjadi karena faktor lingkungan (kelembaban, cahaya, oksigen) kurang menguntungkan dan segera berkecambah jika lingkungan menguntungkan.

Dormansi dibagi menjadi :

1.    Dormansi Fisik

Pada 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, Malvaceae, Solanaceae, di sini 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 biasanya dijumpai pada beberapa species gulma seperti Amaranthus sp. 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.

c.    Adanya zat penghambat

Sejumlah jenis mengandung zat-zat penghambat dalam buah atau benih yang mencegah perkecambahan. Penghambat perkecambahn terdapat dibeberapa tempat dalam buah atau biji. Zat penghambat yang paling sering dijumpai ditemukan dalam daging buah.

2.    Dormasi fisiologis (embrio)

Pada tipe dormasi ini penyebabnya ada dalam benih yang dibedakan atas morfologi dan fisiologi.

a.    Morfologi

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 dengan embrio yang belum sempurna dijumpai contohnya pada Aracaceae (palm) dan Ginko biloba.

b.    Fisiologis (ketidakmasakan embrio)

Benih-benih dengan tipe dormansi secara fisiologis belum masak, artinya belum mampu membentuk zat yang diperlukan untuk perkecambahan, misalnya zat tumbuh seperti giberallin, dapat juga zat tumbuh telah ada tetapi tidak aktif karena adanya hambatan yang berupa zat –zat penghambat. Ada juga dijumpai tanaman tertentu yang mempunyai biji dimana perkembangan embrionya tidak secepat jaringan disekelilingnya sehingga perkecambahan dari benih-benih demikian perlu ditunda.

Pada praktikum ini, berdasarkan pengamatan dormansi primer dapat dilihat bahwa rata-rata persentase perkecambahan benih pada kedalaman 15 cm Amaranthus sp  memiliki nilai rata-rata 1,28 dan Cyperus kyllingia 0,57. Pada kedalaman 50 cm Imperata cylindrica rata-ratanya 0,4 dan Amaranthus sp  0,7. Pada kedalaman 75 cm Imperata cylindrica  rata-rata 0,28. Berdasarkan hasil tersebut, dapat diketahui bahwa benih Amaranthus sp  memiliki dormansi paling lama.

faktor yang menghambat perkecambahan biji gulma antara lain :

1.        Cahaya

Ada beberapa jenis gulma dapat berkecambah bila ada cahaya (Poa sp, Rumex sp, Verbascum sp, dan Ranunculus sp), berkecambah bila tidak ada cahaya (Lilium sp), dan berkecambah baik ada atau tidak ada cahaya (Tritivum sp, Avena sp, dan Hordeum sp). Pengaruh cahaya ini juga berkaitan dengan pengaruh kedalaman tanah. Semakin dalam biji gulma berada, maka persentase perkecambahan semakin rendah. Sebaliknya, semakin dangkal biji gulma berada, maka persentasi perkecambahan semakin tinggi.

2.    Suhu

Gulma tidak akan berkecambah pada suhu yang tidak cocok. Semakin tinggi suhu, maka persentase perkecambahan semakin tinggi. Namun ada beberapa jenis gulma memiliki suhu optimum untuk perkecambahannya, seperti Echinochloa crussgali yang memiliki suhu optimum sekitar 65-80 ⁰F.

3.    Kadar Air

Gulma tidak akan tumbuh bila kekurangan atau kelebihan air. Apabila gulma kekurangan air, maka gulma akan kekeringan dan akan layu. Sebaliknya, apabila gulma kelebihan air, maka biji gulma tersebut akan busuk dan akan menimbulkan munculnya jamur.

4.    Adanya dormansi biji gulma.

Biji gulma tidak akan berkecambah bila masih dalam kondisi dormansi yang lama.

Keuntungan dari adanya dormansi gulma ini adalah sebagai berikut :

1.    Menekan pertumbuhan gulma.

2.    Mengurangi penutupan suatu areal akibat gulma.

3.    Untuk menentukan jenis herbisida yang digunakan dalam pengendalian gulma.

4.    Mengurangi kerugian produksi akibat gulma.

V.  Kesimpulan

Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :

1.    Dormansi biji gulma dapat dibedakan beberapa jenis, yaitu innate doemansi, induced dormansi, dan enforced dormansi.

2.    Dormansi biji yang paling lama yaitu Amaranthus sp dengan rata-rata persentase perkecambahan yaitu 0,7 %.

4.    Perkecambahan biji gulma dipengaruhi oleh cahaya, suhu, kadar air, dan karena adanya dormansi biji gulma.

5.    Keuntungan adanya dormansi biji gulma yang utama adalah mengurangi penutupan areal atau lahan akibat gulma.

DAFTAR PUSTAKA

Justice, O.L dan L.N. Bass., 1990. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. Rajawali Press, Jakarta

Kartasapoetra, A. G. 2003. Teknologi Benih ( Pengolahan Benih dan Tuntunan  Praktikum ). PT. Rineka Cipta. Jakarta.

Sadjad, S., 1993. Dari Benih Kepada Benih. Grasindo, Jakarta

Salisbury, F. B and Ross, C. W. 1995. Plant Physiology. CBS Publishers and  Distributors. India. 

Stern, K.R., S. Jansky, J.E. Bidlack., 2004. Introdution Plant Biology. McGraw-Hill Book Company Inc, London

Sutopo, L., 2004. Teknologi Benih. Penerbit Rajawali, Jakarta