Plantae, Divisi : Spermatophyta, Kelas

4
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman Kopi
Tanaman
kopi
termasuk
dalam
Kingdom
:
Plantae,
Divisi
:
Spermatophyta, Kelas : Dicotyledoneae, Ordo : Rubiales, Famili : Rubiaceae,
Genus : Coffea, Spesies : Coffeasp.(Syamsulbahri, 1996).
Akar bibit kopi yang berasal dari benih memiliki akar tunggang, adapun
yang berasal dari stek biasanya memiliki 2-3 akar tunggang semu. Bibit kopi yang
berasal dari kultur jaringan juga memiliki akar tunggang seperti pada biji. Akar
kopi tergolong memiliki sifat perakaran dangkal, sebagian besar akarnya terletak
di dekat permukaan tanah (0-30 cm) (Mawardi, 2008).
Tanaman kopi tumbuhnya tegak, bercabang.Meskipun kopi merupakan
tanaman tahunan, tetapi umumnya mempunyai perakaran yang dangkal.Oleh
karena itu tanaman ini mudah mengalami kekeringan pada kemarau panjang bila
di daerah perakarannya tidak di beri mulsa.Secara alami tanaman kopi memiliki
akar tunggang sehingga tidak mudah rebah.Tetapi akar tunggang tersebut hanya
dimiliki oleh tanaman kopi yang bibitnya berupa bibit semaian atau bibit
sambungan (okulasi) yang batang bawahnya merupakan semaian.Tanaman kopi
yang bibitnya berasal dari bibit stek, cangkokan atau bibit okulasi yang batang
bawahnya merupakan bibit stek tidak memiliki akar tunggang sehingga relatif
mudah rebah (Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2008).
Daun kopi berbentuk bulat, ujungnya agak meruncing sampai bulat dengan
bagian pinggir yang bergelombang. Daun tumbuh pada batang, cabang dan
ranting. Pada cabang orthrotrop letak daun berselang seling, sedangkan pada
Universitas Sumatera Utara
5
cabang plagiotrop terletak pada satu bidang.Daun kopi robusta ukurannya lebih
besar dari arabika (Manurung, 2010).
Tanaman kopi umumnya akan mulai berbunga setelah berumur ± 2 tahun. Mulamula bunga ini keluar dari ketiak daun yang terletak pada batang utama atau
cabang reproduksi.Tetapi bunga yang keluar dari kedua tempat tersebut biasanya
tidak berkembang menjadi buah, jumlahnya terbatas, dan hanya dihasilkan oleh
tanaman- tanaman yang masih sangat muda. Bunga yang jumlahnya banyak akan
keluar dari ketiak daun yang terletak pada cabangprimer. Bunga ini berasal dari
kuncup-kuncup sekunder dan reproduktif yang berubah fungsinya menjadi kuncup
bunga.Kuncup bunga kemudian berkembang menjadi bunga secara serempak dan
bergerombol(Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2008).
Dapat diketahui bahwa benih kopi merupakan benih yang bersifat benih
intermediet yang dapat dikeringkan sampai kadar air relatif rendah yaitu 15%
berdasarkan berat segar. Benih intermediet ini adalah benih diantara ortodoks dan
rekalsitran (Lima et al., 2001).
Kopi Arabika dan Kopi Robusta
Kopi jenis arabika merupakan kopi yang paling pertama masuk ke
Indonesia.Kopi ini dapat tumbuh pada ketinggian optimum sekitar 1 000 sampai 1
200 m dpl.Semakin tinggi lokasi penanaman, citarasa yang dihasilkan oleh bijinya
semakin baik.Selain itu, kopi jenis ini sangat rentan pada penyakit karat daun
yang disebabkan oleh cendawan Hemileia vastatrix, terutama pada ketinggian
kurang dari 600 sampai 700 m dpl. Karat daun ini dapat menyebabkan produksi
dan kualitas biji kopi menjadi turun (Indrawanto et al. 2010) .
Universitas Sumatera Utara
6
Selain itu, Kopi arabika menghendaki temperatur rata-rata berkisar
17° – 21°C.Karakter morfologi yang khas pada kopi arabika adalah tajuk yang
kecil, ramping, dan ukuran daun yang kecil.Biji kopi arabika memiliki beberapa
karakteristik yang khas dibandingkan biji jenis kopi lainnya, seperti bentuknya
yang agak memanjang, bidang cembungnya tidak terlalu tinggi, lebih bercahaya
dibandingkan dengan jenis lainnya, ujung biji mengkilap, dan celah tengah
dibagian datarnya berlekuk(Panggabean, 2011).
Kopi robusta memerlukan tiga bulan kering berturut-turut yang kemudian
diikuti curah hujan yang cukup.Masa kering ini diperlukan untuk pembentukan
primordia bunga, florasi, dan penyerbukan.Temperatur rata-rata yang diperlukan
tanaman kopi robusta berkisar 20° – 24°C (Eira et al., 2006).
Karakter morfologi yang khas pada kopi robusta adalah tajuk yang lebar,
perwatakan besar, ukuran daun yang lebih besar dibandingkan daun kopi arabika,
dan memiliki bentuk pangkal tumpul.Selain itu, daunnya tumbuh berhadapan
dengan batang, cabang, dan ranting-rantingnya (IPGRI, 1996).
Kopi jenis robusta merupakan kopi yang paling akhir dikembangkan oleh
pemerintahan Belanda di Indonesia.Kopi ini lebih tahan terhadap cendawan
Hemileia vastatrix dan memiliki produksi yang tinggi dibandingkan kopi
liberika.Akan tetapi, citarasa yang dimilikinya tidak sebaik dari kopi jenis arabika,
sehingga dalam pasar Internasional kopi jenis ini memiliki indeks harga yang
rendah dibandingkan kopi jenis arabika. Kopi ini dapat tumbuh dengan baik pada
ketinggian diatas 600 sampai 700 m dpl (Indrawanto et al, 2010).
Biji kopi robusta juga memiliki karakteristik yang membedakan dengan
biji kopi lainnya.Secara umum, biji kopi robusta memiliki rendemen yang lebih
Universitas Sumatera Utara
7
tinggi dibandingkan kopi arabika. Selain itu, karakteristik yang menonjol yaitu
bijinya yang agak bulat, lengkungan bijinya yang lebih tebal dibandingan kopi
arabika,dan garis tengah dari atas ke bawah hampir rata (Panggabean, 2011).
Tanaman kopi arabika memiliki tinggi kurang dari 5 m dan memiliki
batang utama pada semua genotipe, sehingga kopi ini juga dikategorikan ke dalam
perwatakan pohon pendek.Berbeda dengan kopi robusta, kopi arabika memiliki
penampakan
keseluruhan
menyerupai
kerucut.Hal
ini
dikarenakan
sifat
perkembangan vegetatif kopi arabika yang cenderung mengarah ke atas atau
bersifat monopodial, sehingga penampakan keseluruhan kopi arabika membentuk
bangun kerucut (IPGRI, 1996).
Benih kopi arabika membutuhkan waktu berkecambah lebih cepat
dibandingkan benih kopi robusta.Kopi arabika membutuhkan waktu sekitar 120150 hari setelah bunga mekar untuk dapat berkecambah, sedangkan kopi robusta
memerlukan 300-350 hari setelah bunga mekar (Eira et al., 2006).
Dormansi Benih
Benih dikatakan dorman apabila benih tersebut sebenarnya hidup tetapi
tidak berkecambah walaupun diletakan pada keadaan yang secara umum dianggap
telah memenuhi persyaratan bagi suatu perkecambahan.Dormansi pada benih
dapat berlangsung selama beberapa hari, semusim, bahkan sampai beberapa tahun
tergantung pada jenis tanaman dan tipe dari dormansinya (Sutopo, 2012).
Dormansi benih dapat didefinisikan sebagai ketidakmampuan benih hidup
untuk berkecambah pada suatu kisaran keadaan yang luas yang dianggap
menguntungkan untuk benih tersebut. Dormansi dapat disebabkan karena tidak
Universitas Sumatera Utara
8
mampunya benih secara total untuk berkecambah atau hanya karena
bertambahnya kebutuhan yang khusus untuk perkecambahnnya (Byrd,1968).
Menurut Schmidth (2002), dormansi benih menunjukkan suatu keadaan
benih benih sehat (viable) gagal berkecambah ketika berada dalam kondisi yang
secara normal baik untuk perkecambahan, seperti kelembaban yang cukup, suhu
dan cahaya yang sesuai.
Faktor-faktor yang menyebabkan hilangnya dormansi pada benih sangat
bervariasi tergantung pada jenis tanaman dan tentu saja tipe dormansinya, antara
lain yaitu: karena temperatur yang sangat rendah di musim dingin, perubahan
temperatur yang silih berganti, menipisnya kulit biji, hilangnya kemampuan untuk
menghasilkan zat-zat pekecambahan, adanya kegiatan dari mikroorganisme
(Sutopo, 2012).
Dormansi pada beberapa jenis benih disebabkan oleh: 1) struktur benih,
misalnya pada kulit benih, braktea, gluma, perikap, 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 diatas (Justice danLouis, 1994).
Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk perkecambahan benih kopi ini
disebabkan karena terjadinya dormansi fisik.Hal ini akibat dari kulit benih yang
keras sehingga air dan oksigen sulit menembus kulit benih serta menghalangi
pertumbuhan embrio.Kamil (1992) menyatakan bahwa tahap pertama dari
perkecambahan adalah terjadinya penyerapan air oleh benih sehingga kulit benih
menjadi lunak dan bersamaan dengan ini oksigen juga dapat masuk ke dalam
benih.
Universitas Sumatera Utara
9
Usaha untuk memperpendek masa dormansi fisik ini dapat dilakukan
secara mekanis dan kimia.Secara mekanis diantaranya dengan perlakuan kulit
benih seperti menggosok kulit biji dengan ampelas dan pengupasan kulit benih.
Perlakuan secara kimia yaitu dengan cara merendam benih di dalam larutan kimia.
Semuanya ini bertujuan untuk mempermudah masuknya air dan gas ke dalam
benih melalui proses imbibisi sehingga dapat mengaktifkan proses fisiologis dan
biokimia yang pada akhirnya dapat mempercepat proses perkecambahan.
Perendaman benih dalam larutan kimia seperti hormon tumbuh sitokinin,
giberilin, auksin bertujuan untuk mengaktifkan reaksi-rekasi enzimatik dalam
benih.
Terdapat beberapa tipe pada dormansi benih yaitu: 1) dormansi fisik yang
menyababkan pembatasan structural terhadap perkecambahan, seperti kulit biji
yang keras dan kedap sehingga menjadi penghalang mekanis terhadap masuknya
air atau gas pada beberapa benih tanaman; 2) dormansi fisiologis yang disebabkan
oleh sejumlah mekanisme, umumnya dapat juga disebabkan pengatur tumbuh baik
penghambat atau perangsang tumbuh, dapat juga disebabkan oleh faktor-faktor
dalam seperti immaturity atau ketidakmasakan embrio, dan sebab-sebab fisilogi
lainnya (Sutopo, 2012).
Perlakuan Pematahan Dormansi
Dormansi dapat diatasi dengan melakukan perlakuan sebagai berikut : 1)
pemarutan atau penggoresan (skarifikasi ) yaitu dengan cara menghaluskan kulit
benih ataupun menggores kulit benih agar dapat dilalui air dan udara; 2)
stratifikasi terhadap benih dengan suhu rendah (cold stratification) ataupun suhu
yang tinggi (warm stratification), dimana benih yang mengalami dormansi
Universitas Sumatera Utara
10
fisiologis dikarenakan rendah selama waktu tertentu agar benih dapat aktif
kembali; 3) perubahan suhu (alternating) dengan tujuan untuk mempercepat
perkecambahan dilakukan teknik dengan perubahan-perubahan suhu, artinya
direndahkan derajatnya (5oC – 10oC) tergantung dari jenis benih atau ditinggikan
derazatnya (20oC – 35oC); 4) penggunaan zat kimia dalam perangsangan
perkecambahan benih (Kartasapoetra, 2003).
Di laboratorium dan di bidang pertanian (bila perlu) digunakan alkohol
atau pelarut lemak lain (yang menghilangkan bahan berlilin yang kadang
menghalangi masuknya air) atau asam pekat. Sebagai contoh, perkecambahan biji
kapas dan berbagai tanaman kacangan tropika dapat sangat dipacu dengan
merendam biji terlebih dahulu dalam asam sulfat selama beberapa menit sampai
satu
jam,
dan
selanjutnya
dibilas
untuk
menghilangkan
asam
itu
(Salisbury dan Ross, 1992).
Faktor-faktor yang menyebabkan hilangnya dormansi pada benih sangat
bervariasi tergantung pada jenis tanaman dan tentu saja tipe dormansinya, antara
lain yaitu: menipisnya kulit biji. Perlakuan dengan menggunakan bahan-bahan
kimia sering pula dilakukan untuk memecahkan dormansi pada benih. Tujuannya
adalah menjadikan 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
(Sutopo, 2012).
Universitas Sumatera Utara
11
Pematahan Dormansi dengan Perendaman Kalium Nitrat
Senyawa kimia yang paling umum digunakan untuk mengatasi dormansi
kulit benih adalah asam sulfat pekat.Untuk beberapa spesies perlakuan tersebut
lebih efektif dibanding perendaman air panas. Benih yang telah disimpan dalam
jangka waktu yang lama mungkin memerlukan waktu yang lebih lama dalam
perendaman asam dibanding benih segar (Bhanu dan Bhatnagar, 2009).
Ada beberapa teknik untuk mematahkan dormansi yaitu dengan skarifikasi
secara mekanis, fisik maupun kimia. Salah satu cara efektif pematahan dormansi
adalah dengan menggunakan larutan kimia. Tujuan utama yang diharapkan adalah
memudahkan proses imbibisi, dengan menjadikan kulit biji menjadi permeabel
sehingga mudah dimasuki oleh air saat proses imbibisi. Berbagai larutan yang
biasa dipakai untuk pemecahan dormansi diantaranya adalah larutan KNO3,
H2SO4, HCl, dan larutan lainnya (Sutopo, 2012).
Larutan KNO3 sangat dikenal sebagai bahan kimia yang digunakan dalam
promotor perkecambahan. International Seed Testing Assosiation (ISTA)
merekomendasikan penggunaan KNO3 dengan konsentrasi 0.1-0.2% atau
maksimal 2% KNO3 sebagai promotor perkecambahan dalam sebagian besar
pengujian perkecambahan benih (Copeland dan McDonald, 2001).
Mengaplikasikan KNO3 dengan konsentrasi 1%, 2.5%, dan 5 % dalam
usaha pematahan dormansi benih kenanga. Persentase perkecambahan benih
dengan perlakuan KNO3 1 % selama 30 menit adalah 36.67% sedangkan 60 menit
adalah 63.33%. Perlakuan KNO3 2.5% selama 30 menit adalah 70% sedangkan 60
menit adalah 60%, dan perlakuan KNO3 5% selama 30 menit adalah 70%
sedangkan 60 menit adalah 76.67% (Satyanti, 2003).
Universitas Sumatera Utara
12
Konsentrasi dan lamanya waktu perendaman mempengaruhi tingkat
kerusakan pada biji.Semakin tinggi dan semakin lama waktu perendaman maka
kerusakan biji juga semakin tinggi (Faustina et al, 2011).
Viabilitas Benih
Sejak tahun 1901 telah dilaporkan banyak penelitian mengenai uji cepat
viabilitas yang menggunakan prinsip bahwa benih hidup dan benih mati
mengadakan reaksi yang berbeda bila dialiri arus listrik. Uji viabilitas mempunyai
beberapa kegunaan penting antara lain penilaian terhadap pembekuan, fumigasi,
kerusakan mekanik oleh penyakit dan insekta penentuan potensi vigor kecambah
dan untuk menolong membuat keputusan sehubungan dengan pencurahan,
pencampuran benih dan sebagainya (Byrd 1968).
Viabilitas benih atau daya hidup benih dicerminkan oleh dua informasi
masing-masing daya kecambah dan kekuatan tumbuh dapat ditunjukkan melalui
gejala metabolisme benih dan atau gejala pertumbuhan.Uji viabilitas benih dapat
dilakukan secara tak langsung, misalnya dengan mengukur gejala-gejala
metabolisme ataupun secara langsung dengan mengamati dan membandingkan
unsur-unsur tumbuh penting dari benih dalam suatu periode tertentu.Struktur
pertumbuhan yang dinilai terdiri dari akar, batang, daun dan daun lembaga
(Sutopo, 2012).
Berdasarkan pada kondisi lingkungan pengujian viabilitas benih dapat
dikelompokkan ke dalam viabilitas benih dalam kondisi lingkungan sesuai
(favourable) dan viabilitas benih dalam kondisi lingkungan tidak sesuai
(unfavourable).Pengujian viabilitas benih dalam kondisi lingkungan tidak sesuai
termasuk kedalam pengujian vigor benih.Perlakuan dengan kondisi lingkungan
Universitas Sumatera Utara
13
sesuai sebelum benih dikecambahkan tergolong untuk menduga parameter vigor
daya simpan benih sedangkan jika kondisi lingkungan tidak sesuai diberikan
selama pengecambahan benih maka tergolong dalam pengujian untuk menduga
parameter vigor kekuatan tumbuh benih (Mugnisjah et al., 1994).
Untuk menjaga viabilitas benih yang sebaik-baiknya maka benih harus
sehat, cukup masak, dipanen dengan hati-hati, dan pada saat cuaca kering.Cara
panen harus saksama mungkin untuk menghindari kerusakan mekanis terhadap
benih. Benih yang rusak akan mudah terserang cendawan, bakteri, dan serangga
hingga menjadi busuk (Sutopo, 2012).
Universitas Sumatera Utara