DORMANSI BIJI GULMA

DORMANSI BIJI GULMA

(Laporan Ilmu Teknik Pengendalian Gulma)

Oleh

Habiba Nurul Istiqomah

1114121095

JURUSAN AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG 

2013

I.         PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Biji khususnya dari jenis-jenis gulma semusim mempunyai peranan penting dalam kaitannya dengan keberhasilan usaha-usaha pencegahan dan pengendalian gulma. Biji merupakan salah satu alat perkembangbiakan gulma.  Produksi biji gulma sangat bervariasi, tergantung dari lingkungan di mana gulma tumbuh. Pada tanah yang tidak subur pun gulma dapat tumbuh dan memproduksi biji.  Banyaknya biji dalam tanah yang dikenal dengan simpanan biji (seed bank) dan banyaknya biji yang masuk ke dalam tanah akan menentukan besarnya potensi gangguan di lahan tersebut. 

Umumnya biji terdiri dari embrio, cadangan makanan, dan kulit biji.   Biji mengandung semua bahan-bahan yang diperlukan dari induknya.  Selain itu karena mempunyai cadangan makanan, biji mampu mempertahankan kecambahnya meskipun hanya sementara.  Perkecambahan biji ditandai oleh beberapa tahapan proses fisiologis yaitu, imbibisi air, peningkatan respirasi, mobilisasi cadangan makanan dan penggunaan simpanan makanan.  Akhirnya akan terbentuk sel-sel baru, jaringan-jaringan baru dan organ-organ baru yang meristematis.

Salah satu sifat biji adalah dormansi.  Dormansi merupakan strategi reproduksi gulma untuk dapat bertahan hidup.  Dormansi gulma diartikan sebagai suatu tahapan istirahat metabolisme gulma pada  kondisi yang tidak sesuai.  Dengan sifat dormansi ini, gulma dapat bertahan pada kondisi yang ekstrim lalu tumbuh sewaktu-waktu saat kondisi lingkungan sudah sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangannya.  Dormansi benih gulma dapat berlangsung selama beberapa hari, semusim, beberapa tahun bahkan berpuluh-puluh tahun tergantung pada jenis tanaman, tipe dari dormansinya, dan kondisi lingkungannya.  Oleh karena itu,

dormansi benih gulma penting untuk diketahui agar dapat menentukan cara pengendalian gulma yang tepat.

1.2    Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut.

1.    Mahasiswa mengetahui jenis dormansi.

2.    Mahasiswa mengetahui kemampuan biji gulma yang mengalami dormansi.

3.    Mahasiswa mengetahui cara pemecahan dormansi 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. Benih yang mengalami dormansi organii tidak dapat berkecambah dalam kondisi lingkungan perkecambahan yang optimum (Sadjad, 1993). Selain itu dormansi dapat diartikan  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. Struktur benih (kulit benih) yang keras sehingga mempersulit keluar masuknya air ke dalam benih. 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 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).

Fase-fase yang terjadi dalam dormansi biji menurut Abidin (1987) adalah :

1.    Fase induksi ditandai dengan terjadinya penurunan jumlah hormon

2.    Fase tertundanya metabolisme

3.    Fase bertahanya embrio untuk berkecambah karena faktor lingkungan yang tidak menguntungkan

4.    Perkecambahan, ditandai oleh meningkatnya hormon dan aktifitas enzim.

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)

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.  METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1  Bahan dan Alat

Bahan yang dibutuhkan dalam praktikum ini adalah benih gulma dari golongan daun lebar (Amaranthus sp.), rumput (Imperata cylindrica), dan teki (Cyperus kyllingia) sebanyak 50 benih, benih sawi (Brassica rapa), tanah di lapisan 0-20 cm, kertas merang, air, spons dan label.

Alat yang dibutuhkan adalah cawan petri, pot berukuran kecil, plastik hitam, sprayer kecil.

3.2  Prosedur Kerja

Dalam praktikum ini, dilakukan dua jenis perlakuan dormansi, yaitu dormansi primer dan dormansi paksaan. Langkah kerja yang dilakukan adalah:

A.  Dormansi Primer

1.    Biji yang sudah tua atau kering disiapkan dari gulma daun lebar (Amaranthus sp.), rumput (Imperata cylindrica), teki (Cyperus kyllingia), serta benih sawi (Brassica rapa)

2.    Sebanyak 4 buah cawan petri yang telah diberi kertas merang dan spon yang telah dibasahi air disiapkan.

3.    Setelah media tersedia, benih/biji gulma maupun tanaman sebanyak 50 butir yang telah disiapkan untuk masing-masing jenis dimasukkan ke dalam cawan petri.

4.    Pemeliharaan dilakukan dengan menjaga kelembaban maupun syarat pertumbuhan yang diperlukan.

5.    Perkecambahan yang muncul dihitung setiap minggu hingga 4 minggu setelah tanam.

B.       Dormansi Paksaan

1.        Tanah dari lapisan olah lahan budidaya atau pertanian (kedalaman 0-20 cm) disiapkan sebanyak 4 pot berukuran sekitar 1 kg tanah kering angin.

2.        Tanah yang telah tersedia dalam 2 pot disiram dan dijaga kelembabannya kemudian diletakkan 1 pot pada tempat terbuka (sinar penuh) dan 1 pot di tempat ternaungi (tidak ada sinar). Perlakuan yang sama dilakukan juga dalam 2 pot yang lain dengan tetap dalam keadaan kering serta meletakkannya seperti perlakuan yang disiram.

3.        Setiap jenis biji gulma yang tumbuh diamati dan dicatat setiap minggu hingga pengamatan selama 4 minggu.

IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 1. Pengamatan Dormansi Primer :Jumlah Kecambah yang Muncul

No	Jenis Gulma atau Tanaman	Waktu Pengamatan (MST =Minggu Setelah Tanam)				Persentase Perkecambahan (%)
		1	2	3	4	1	2	3	4	Rata-rata
1	Brassica rapa	48	0	0	0	96	0	0	0	24
2	Amaranthus sp	1	15	23	6	2	30	46	12	22,5
3	Cyperus kyllingia	1	6	5	8	2	12	10	16	10
4	Imperata cylindrica	5	0	0	0	10	0	0	0	2,5

Tabel 2. Pengamatan Dormansi Paksaan

No	Perlakuan	Jenis dan Jumlah Gulma Yang Tumbuh
		Minggu 1		Minggu 2		Minggu 3		Minggu 4
		Jenis	Jumlah	Jenis	Jumlah	Jenis	Jumlah	Jenis	Jumlah
1	Tanah Lembab
	a.    Terbuka	-	1	-	-	-	-	-	-
	b.    Tertutup	-	-	-	-	-	-	-	-
2	Tanah Kering
	a.    Terbuka	-	-	-	-	-	-	-	-
	b.    Tertutup	-	-	-	-	-	-	-	-

4.2 Pembahasan

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 (Bradbeer, 1989;Coppelad, 1980; Widaryanto, 2009).

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.

Menurut Setiawan (2013), dormansi terbagi menjadi dua macam, yaitu:

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 Brassica rappa 24%, benih Amaranthus sp 22,5%, benih Cyperus kyllingia 10%, dan benih Imperata cylindrica 2,5%. Berdasarkan hasil tersebut, dapat diketahui bahwa benih Imperata cylindrica memiliki dormansi paling lama. Imperata cylindrica dikatakan dormansinya paling lama karena persentase perkecambahannya hanya 2,5 %. Berdasarkan pengamatan dormansi paksaan hanya pada minggu pertama ada gulma yang tumbuh pada perlakuan tanah lembab terbuka. Sedangkan pada perlakuan yang lain tidak ada gulma yang tumbuh. Menurut Sriyani (2013), 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 Imperata cylindrica dengan rata-rata persentase perkecambahan yaitu 2,5 %.

3.    Pada pengamatan dormansi paksaan, yang tumbuh gulma hanya pada perlakuan tanah lembab terbuka.

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.