‘’PERKECAMBAHAN BIJI’’

Perkecambahan biji merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Biji akan berkecambah setelah melewati masa dormansinya yang disebabkan oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal misalnya, kulit biji yang tahan atau impermeable, atau adanya penghambat tumbuh. Sedangkan faktor eksternal merupakan faktor lingkungan yang meliputi air, suhu, kadar oksigen, dan kadang-kadang cahaya.

Air

Kebutuhan air diberbagai tanaman berbeda-beda. Beberapa benih ada yang bertahan pada kondisi air yang berlebihan namun adapula yang peka terhadap air. Perkecambahan akan terjadi bila kebutuhan air pada benih tercukupi, karena air berfungsi untuk (1) melunakkan kulit benih sehingga embrio dan endosperma membengkak dan menyebabkan retaknya kulit benih (2) memungkinkan pertukaran gas sehingga suolai oksigen kedalam benih terjadi (3) mengencerkan proto plasma sehingga terjadi proses-proses metabolisme didalam benih dan (4) mentranslokasikan cadangan makanan ketitik tumbuh yang memerlukan.

Suhu

           Suhu dapat mempengaruhi pergerakan molekul yang menyusun enzim, pada suhu yang rendah enzim akan inaktif. Selain itu suhu juga mempengaruhi impermeabilitas membran yang tersusun oleh lipid dan protein. Suhu yang rendah pada benih yang tidak toleran dapat mengubah sifat membran karena membran yang tersusun dari protein tidak tahan pada suhu yang tinggi.

            Kadar Oksigen

           Kadar oksigen yang rendah dapat menghambat perkecambahan kecuali pada benih padi dan beberapa tanaman air. Terhambatnya perkecambhan tersebut dikarenakan substrat yang diubah dalam cadangan makanan melalui proses pembongkaran (respirasi) menghasilkan energi yang sangat sedikit bahkan tidak menghasilkan ATP.

Pengaruh gas karbondioksida terhadap perkecambhan benih berbeda dengan oksigen. Hampir semua benih terhambat perkecambahannya bila konsentrasi karbondioksida lebih dari 0,03%. Namun peningkatan konsentrasi karbondioksida ruang simpan dapat mempertahankan viabilitas benih.

  Cahaya

Pengaruh cahaya hanya terjadi pada benih yang lembab, hal ini disebabkan karena fitokrom (pigmen penyerap cahaya) tidak aktif pada benih berkadar air rendah. Penyinaran dengan cahaya merah (660 nm) mengubah fitokrom menjadi bentuk  biologi aktif dan dapat menyerap sinar infra merah sehingga perkecambahan dapat terjadi. Penyinaran dengan sinar infra merah mengubah kembali fitokrom menjadi penyerap sinar merah dan menghambat perkecambahan.

Proses Awal Perkecambahan

1.      Imbibisi

Imbibisi merupakan proses difusi atau dapat pula disebut proses osmosis atau absorbsi.  Disebut difusi karena pada sel benih kering yang mempunyai nilai tekanan osmosis yang tinggi menyebabkan air bergerak dari tekanan yang rendah ketekanan yang tinggi. Disebut osmosis atau absorbsi karena dinding sel kulit benih dan protoplas benih permeabel terhadap molekul-molekul air. molekul-molekul air yang mengisi antar ruang dan antar molekul sel dari benih disebut proses  absorbsi.

Permeabilitas Kulit Benih dan luas permukaaan benih

Benih yang berkulit keras bersifat impermeabel terhadap air sehingga tidak akan berkecambah dalam jangka waktu perkecambahan, walau benih tersebut dikecambahkan dalam medium perkecambahan dengan kelembaban yang cukup. Daya imbibisi air dikurangi oleh adanya lipid, tanin atau pektat pada kulit benih. Peresapan air dapat bertambah apabila benih direndam dalam air panas atau alkohol untuk menghilangkan senyawa-senyawa penghambat masuknya air kedalam benih. Kecepatan penyerapan air oleh benih berbanding lurus dengan luas permukaan benih yang berhubungan dengan selaput air.

Komposisi Kimia Benih dan konsentrasi air

Benih yang mengandung protein yang tinggi lebih cepat menyerap air sampai tingkat tertentu daripada benih yang berkarbohidrat tinggi. Benih dengan kadar minyak tinggi sedangkan proteinnya rendah kecepatan serapannya sama dengan benih yang berkarbohidrat tinggi.

Imbibisi air oleh benih akan lebih cepat jika ditempatkan pada air murni. Tekanan difusi air mempengaruhi imbibisi, benih akan lebih lambat menyerap air pada tanah kering atau tanah salin karena tekanan difusi pada tanah tersebut rendah.

2.      Pengaktifan Enzim Dan Hormon

Imbibisi akan meningkatkan kandungan air didalam benih. Air merupakan kebutuhan dasar perkecambahan untuk mengaktifkan enzim dan jaringan  yang berperan dalam proses metabolisme. Setelah imbibisi aktivitas enzimatis didalam biji distimulus oleh hormon gibberelin yang berperan dalam pembentukan enzim-enzim hidrolisis seperti α-amilase, protease, ribonuklease, β-glukonase serta fosfatase. Enzim-enzin ini akan berdifusi kedalam endosperm menjadi gula, asam amino, dan nukleosida yang mendukung tumbuhnya embrio selama perkecambahan an pertumbuhan kecambah.

3.      Perombakan Cadangan Makanan

Setelah air masuk ke benih terjadilah reaktivasi enzim dan hormon, maka berlangsunglah proses perombakan didalam jaringan cadangan makanan. Perombakan cadangan makanan meliputi reaksi-reaksi perombakan (katabolisme) dan biosintesis komponen-komponen sel untuk pertumbuhan (anabolisme).

4.      Pertumbuhan Awal Dari Embrio

Pertumbuhan awal dari embrio selama proses perkecambahan ditandai dengan peningkatan bobot kering dari komponen-komponen embrio. Selama 120 jam perkecambahan terjadi penurunan bobot kering kotiledon seiring dengan peningkatan bobot kering dari komponen embrio (hipokotil, epikotil, radikel, plumula). Kejadian ini menunjukkan bahwa jaringan cadangan makanan berfungsi sebagai sumber nutrisi  bagi poros embrio yang akan tumbuh dan berkembang.

5.      Pecahnya Kulit Benih Dan Munculnya Radikel

Ha ini menunjukkan bahwa proses perkecambahan sedang berlangsung. Akibat terjadinya pemanjangan dan pembelahan sel muncul akar, pada umumnya hampir semua benih mengalami pemanjangan sel terlebih dahulu kemudian diikuti oleh pembelahan sel. Pemanjangan sel terjadi dalam 2 fase, yaitu (1) pemanjangan sel radikel yang menunjukkan aktivitas sel dalam pembentukan dinding sel baru selama proses pemanjangan. (2) pemanjangan radikel secara cepat menyebabkan munculnya radikel dan benih berubah dari organisme yang autotrof menjadi heterotrof.

6.      Pertumbuhan Kecambah

Kecambah  mulai tumbuh sebagai organisme yang heterotrof bila ia mulai menyerap air dan melakukan fotosintesis. Pada awal pertumbuhan (fase transisi) kecambah mulai memproduksi makanannya walau masih bergantung pada cadangan makanan yang tersedia didalam endosperma, sedikit demi sedikit endosperma mengosong. Pada saat ini tanaman muda berkembang menjadi organisme autotrof.