Fisiologi dormansi benih

PENGUJIAN BENIH DORMAN
1. Definisi
• Suatu kondisi dimana benih hidup tidak berkecambah sampai batas
waktu akhir pengamatan perkecambahan walaupun faktor lingkungan
optimum untuk perkecambahannya
2. Keuntungan dan Kerugiannya
• Keuntungan:
* Merupakan mekanisme untuk mempertahankan
hidup (penyambungan zuriat)
* Mencegah terjadinya perkecambahan di lapangan
* Pada beberapa sp. lebih tahan simpan
• Kerugian
* Memperpanjang waktu perkecambahan pertumbuhan tidak uniform
disaingi gulma
* Mengacaukan saat tanam
* Masalah dalam interpretasi terhadap pengujian benih
* Ketidakseragaman dalam pemasakan menimbulkan masalah panen
DORMANSI
Terminologi Dormansi
• Dormansi Primer = Innate Dormancy
• Dormansi Sekunder = Induced Dormancy
• Enforced Dormancy = Quiscent Seed
• Secara umum dormansi dapat
digolongkan ke dalam dormansi primer
dan dormansi sekunder
Tabel 1. Mekanisme utama dormansi benih (Bradbeer, 1989)
_________________________________________________________________________
A. Dormansi yang disebabkan penutup embrio (perikarp, testa, perisperma
dan endosperma)
1. Pertukaran gas terhambat
2. Penyerapan air terhambat
3. Penghambatan mekanis
4. Inhibitor (water-soluble) di dalam penutup embrio
5. Kegagalan dalam memobilisasi cadangan makanan dari
endosperma/perisperma
B. Dormansi embrio
1. Embrio belum berkembang dan berdiferensiasi
2. Pemblokiran sintesa asam nukleat dan protein
3. Kegagalan dalam memobilisasi cadangan makanan dari embrio
4. Defisiensi zat pengatur tumbuh
5. Adanya inhibitor
_____________________________________________________________________
___
DORMANSI
1. Dormansi Primer
Penyebab
Endogenous
Primary
Dormancy
(Fisiologis)
- Embrio rudimenter
- after ripening
- Keseimbangan
hormonal
- Metabolik block
pada kotiledon
2. Dormansi Sekunder
(Dormansi Lingkungan)
Penyebab
Exogenous
Enforced
Primary
Dormancy
(Fisik)
- Impermeabel terhadap air dan gas
- Filter terhadap cahaya
- Mengandung inhibitor
- Penghalang keluarnya inhibitor
- Penghambatan mekanik
Induced
- Suhu
- Cahaya
- Gelap
- Kimia
- Gas/Air
PENYEBAB DORMANSI
Endogenous Primary Dormancy: dormansi fisiologis
- Embrio rudimenter
+ embrio belum berkembang - Gnetum gnemon
+ embrio ukurannya masih terlalu kecil - Annona sp
- Fenomena after-ripening (kebutuhan akan
penyimpanan kering)
- Keseimbangan hormonal
Phytohormon : Giberelin (promotor)
Sitokinin (pengizin)
ABA (inhibitor)
- Metabolik block pada kotiledon
PENYEBAB DORMANSI
6. Exogenous Primary Dormancy : dormansi fisik
Kulit benih :
- Impermeabel terhadap air: faktor genetik
Struktur kulit benih (lap suberin, lignin, kutikula, kutin yang
tebal, lap. pallisade yang berkembang dengan baik, adanya
strophiolar plug)
- Impermeabel terhadap gas: kulit benih yang memiliki
senyawa phenol (oksidator kuat)
- Filter terhadap cahaya
- Kulit benih mengandung inhibitor perkecambahan
- Penghalang keluarnya inhibitor
- Pembatasan mekanik kulit benih keras dan tebal (contoh
kasus benih kemiri)
Beberapa famili yang diidentifikasi memiliki
dormansi fisik
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Anacardiaceae
Bixaceae
Cannaceae
Cistaceae
Cochlospermaceae
Convolvulaceae
Cucurbitaceae
Dipterocarpaceae
Geraniaceae
Legumeinosae
Malvaceae
Nelumbonaceae
Rhamnaceae
Sarcolaenaceae
Sapindaceae
- After-ripening
- Keseimbangan hormonal
Phytohormon : Giberelin (promotor)
Sitokinin (pengizin)
ABA (inhibitor)
Hipotesis Khan
1.Giberelin harus selalu ada pada setiap kondisi/situasi
dan peranannya dapat dihambat inhibitor
1.Sitokinin dapat meniadakan peran inhibitor
2.Kalau inhibitor tidak ada, sitokinin tidak berperan
Phytohormon : Giberelin, Sitokinin, ABA
berperan dalam pengaturan dormansi.
Khan mengajukan 3 hipotesis, yaitu:
1. GA harus ada dalam kondisi atau situasi
dimana tindakannya dapat dihambat oleh
inhibitor.
2. Sitokinin dapat meniadakan efek
penghambatan inhibitor.
3. Jika inhibitor tidak ada, maka sitokinin tidak
berfungsi.
Berkecambah
+
Dorman
Gambar. Hipotesis Khan
Exogenous Primary Dormancy : dormansi fisik
Kulit benih :
- Impermeabel terhadap air: faktor genetik
Struktur kulit benih (lap suberin, lignin, kutikula, kutin yang
tebal, lap. pallisade yang berkembang dengan baik, adanya
strophiolar plug)
- Impermeabel terhadap gas: kulit benih yang memiliki
senyawa phenol (oksidator kuat)
- Filter terhadap cahaya
- Kulit benih mengandung inhibitor perkecambahan
- Penghalang keluarnya inhibitor
- Pembatasan mekanik kulit benih keras dan tebal (contoh
kasus benih kemiri)
Cara/Metode Pematahan
Dormansi
Fisilogis: - Penyimpanan kering
- Stratifikasi: * suhu rendah Chilling (50C-100C)
* suhu tinggi 400C-500c
- KNO3, GA3
- Suhu berganti (18 jam suhu rendah 50C, 6 jam
suhu tinggi 200C)
Fisik :
- Skarifikasi * mekanik
* kimia
- Pencucian/perendaman benih
- Puncturing (penusukan)
- Menghilangkan sebagian struktur yang
mengelilingi benih
Pengaruh perlakuan Pematahan Dormansi
dan Periode After-ripening terhadap Daya
Berkecambah Benih Padi varietas Ciherang
Perlakuan
Periode After-ripening (Minggu ke-)
0
1
2
3
4
5
6
%
Kontrol
3
5
16
16
37
63
78
Aquades
5
5
22
66
79
87
89
KNO3 0.2%
IAA 0.5
ppm
Sitokinin
0.5 ppm
GA3 0.5
ppm
13
28
44
70
81
92
92
7
8
16
44
71
77
92
2
7
27
55
76
79
92
4
8
22
51
74
91
91
Persistensi dormansi benih empat varietas padi gogo
berdasarkan hasil uji daya berkecambah (Ilyas dan Diarni,
2007)
Kalimutu
Way Rarem
Gajah
Mungkur
Jatiluhur
1
Lama
simpan
setelah
panen
minggu ke...
0
18.0
25.5
7.0
26.0
2
1
58.0
40.0
26.0
40.0
3
2
67.5
56.0
37.5
44.5
4
3
90.0
79.0
78.0
50.5
5
4
-
87.0
80.0
57.5
6
5
-
-
84.0
68.0
7
6
-
-
92.0
72.5
8
7
-
-
-
78.0
9
8
-
-
-
81.0
-
-
-
85.0
3
4
6
9
No
10
9
Persistensi dormansi
(minggu)
Daya berkecambah (%)
Nilai daya bekecambah dengan perlakuan
pematahan dormansi secara kimia dan afterripening pada kacang tanah varietas Gajah,
Zebra, dan Panter (Cahyono, 2001)
Varietas
Gajah
Zebra
Panter
Pematahan
dormansi secara
kimia
0
Kontrol
44.00a
KNO3
36.00b
Etilen
20.00c
Kontrol
0.00b
KNO3
4.00a
Etilen
0.00b
Kontrol
0.00b
KNO3
8.00a
Etilen
8.00a
After-ripening
(minggu)
3
32.00c
60.00a
56.00b
12.00c
28.00a
16.00b
32.00c
56.00a
52.00b
6
40.00b
80.00a
36.00c
28.00b
64.00a
16.00c
64.00b
80.00a
48.00c
Pengaruh perlakuan pematahan dormansi terhadap
daya berkecambah dan PTM benih sengon
Perlakuan
Tanpa
perlakuan
Skarifikasi
KNO3
Ulangan
% daya
berkecambah
% PTM
1
2
3
rata-rata
1
2
3
rata-rata
1
2
3
rata-rata
12
8
20
13
60
48
52
53
4
16
8
9
16
12
28
19
68
64
88
73
4
16
8
9
Pengaruh prechilling terhadap
perkecambahan benih oat
Nomor Uji
Pengujian pada 20oC
10 hari
1
2
3
4
5
6
7
43
36
47
10
77
74
75
Prechilling pada suhu 10oC
selama 5 hari
Pengujian pada 20oC 10 hari
99
85
97
91
97
97
98