proses perkecambahan pada tumbuhan

PERKECAMBAHAN BENIH/BIJI
Benih merupakan biji tanaman yang digunakan untuk tujuan pertanaman.  Pada budidaya tanaman pangan utama yang merupakan tanaman serealia, benih sebagai penyambung kehidupan tanaman sangatlah penting.  Oleh karena itu mutu benih harus diketahui sebelum petani menanam, untuk mencegah kegagalan petani.
Menurut Sajad (1977) dalam konteks budidaya pertanian, benih dapat dipandang melalui empat macam titik tolak pemikiran, yaitu :
Batasan strukturalMendasarkan pengertian kepada segi anatomi dari biji.  Proses pembentukan biji pada berbagai jenis tanaman tidak sama, baik disebabkan oleh faktor genetik maupun faktor lingkungannya.  Ketidaksempurnaan dalam proses pembuahan bakal biji akan mengakibatkan terbentuknya biji yang tidak sempurna.  Hal ini akan mengakibatkan produsen benih mengalami kerugian karena sasaran kuantitatif maupun kualitatif produksi tidak tercapai.




Batasan fungsional
Bertolak dari perbedaan antara fungsi benih dan biji.  Di sini benih adalah biji tumbuhan yang digunakan oleh manusia untuk penanaman atau budidaya.  Sebagai contoh: gabah dan benih padi mempunyai bentuk fisik yang sama tetapi berbeda dalam fungsinya.  Gabah untuk diberaskan dan benih padi untuk disemaikan.

Batasan agronomi/budidaya pertanian
Batasan benih  sebagai sarana budidaya pertanian mendasarkan pengertian bahwa di samping penggunaan sarana produksi lainnya yang maju maka benih yang digunakan harus memiliki tingkat kekuatan tumbuh dan daya kecambah yang tinggi sehingga mampu mencapai produksi secara maksimum.

Batasan teknologi
Batasan teknologi memberikan pengertian kepada benih sebagai kehidupan biologi benih.  Benih tegasnya suatu tanaman mini yang tersimpan baik di dalam suatu wadah dan dalam keadaan istirahat.  Materi yang membentuk kulit biji ada berbagai ragam.  Perlakuan teknologi sangat penting untuk menyelamatkan benih dari kemunduran kualitasnya dengan memperhatikan sifat-sifat kulit bijinya.  Benih juga harus diusahakan semurni mungkin bagi suatu varietas yang disebutkan.  Batasan ini merupakan batasan teknologi yang membatasi bidang teknologi benih untuk tidak berbuat ceroboh dalam menangani benih.
Benih yang digunakan dalam budidaya tanaman dituntut yang bermutu tinggi, yaitu sehat dan bersih, sebab benih harus mampu menghasilkan tanaman yang berproduksi optimum dengan sarana teknologi yang maju.  Petani sering mengalami kerugian baik biaya maupun waktu akibat penggunaan benih yang kurang baik.  Karena kita beritikad hendak melindungi petani dari kegagalan benih maka pengujian benih perlu dilakukan. Salah satu faktor yang mengukur kualitas benih adalah persentase perkecambahan.
Persyaratan Benih
Benih yang baik harus memenuhi syarat sebagai berikut:
Benih utuh, artinya tidak luka atau tidak cacat.
Benih harus bebas hama dan penyakit.
Benih harus murni, artinya tidak tercampur dengan biji-biji atau benih lain serta bersih dari kotoran.
Benih diambil dari jenis yang unggul atau stek yang sehat.
Mempunyai daya kecambah 80%.
Benih yang baik akan tenggelam bila direndam dalam air.
Kemampuan potensi lapang dari benih untuk keperluan budidaya diharapkan benih tidak hanya baik tapi juga mempunyai kekuatan tumbuh.  Ciri-ciri benih yang kuat sebagai berikut:
dapat tahan bila disimpan
berkecambah cepat dan merata
tahan terhadap gangguan mikroorganisme
bibit tumbuh kuat, baik di tanah yang basah maupun kering
bibit dapat memanfaatkan persediaan makanan dalam benih semaksimum mungkin sehingga dari bibit dapat tumbuh jaringan-jaringan yang baru
laju tumbuhnya tinggi
menghasilkan produksi yang tinggi dalam waktu tertentu.
Proses Perkecambahan Benih
Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia.  Tahap-tahap yang terjadi pada proses perkecambahan benih adalah:
penyerapan air oleh benih, melunaknya kulit benih dan hidrasi dari protoplasma
terjadi kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih
terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan ditranslokasikan ke titik-titk tumbuh
asimilasi dari bahan-bahan tersebut di atas pada daerah meristematik untuk menghasilkan energi bagi pertumbuhan sel-sel baru
pertumbuhan kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik tumbuh.
Sementara daun belum dapat berfungsi sebagai organ untuk fotosintesa maka pertumbuhan kecambah sangat tergantung pada persediaan makanan yang ada dalam biji.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan Benih
Perkecambahan benih dapat dipengaruhi oleh faktor dalam yang meliputi: tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormansi, dan penghambat perkecambahan, serta faktor luar yang meliputi: air, temperatur, oksigen, dan cahaya.
Tingkat kemasakan benih
Benih yang dipanen sebelum mencapai tingkat kemasakan fisiologis tidak mempunyai viabilitas tinggi. Pada beberapa jenis tanaman, benih yang demikian tidak akan dapat berkecambah.  Hal ini diduga benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan pembentukan embrio belum sempurna.  Pada tingkat kemasakan yang bagaimanakah sebaiknya panen dilakukan agar diperoleh benih yang memiliki viabilitas maksimum, daya kecambah maksimum serta menghasilkan tanaman dewasa yang sehat, kuat, dan berproduksi tinggi.  Hal ini perlu dilakukan penelitian, khususnya untuk benih-benih serealia, seperti padi, jagung, gandum, maupun sorgum.  Kami mencoba untuk menampilkan pengaruh tingkat kemasakan benih terhadap perkecambahan benih meskipun bukan pada komoditas tanaman pangan namun pada benih tomat sebagai ilustrasi (Tabel 1).

Tabel 1. Pengaruh tingkat kemasakan benih tomat  (Lycopersicon esculentum Mill) varitas Money-maker terhadap berat benih, persentase perkecambahan di laboratorium dan produksi di pot (Sutopo, 1977).   Tingkat kemasakan buah pada saat benih diambil  Rata-rata berat 100 biji (gram)  Rata-rata persentase Perkecambahan (%)  Rata-rata produksi Per tanaman (gram) Hijau matang 0.29 64.7 387.40 Merah masak 0.37 86.2 570.95 Lewat masak 0.37 83.6 533.59

Ukuran benih
Karbohidrat, protein, lemak, dan  mineral ada dalam jaringan penyimpanan benih. Bahan-bahan tersebut diperlukan sebagai bahan baku dan energi bagi embrio saat perkecambahan.   Berdasarkan hasil penelitian, ukuran benih mempunyai korelasi yang positip terhadap kandungan protein pada benih sorgum.  Makin besar/berat ukuran benih maka kandungan protein juga makin meningkat.  Dinyatakan juga bahwa berat benih berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan dan produksi, karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada pada saat permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen.
Dormansi
Benih dorman adalah benih yang sebenarnya hidup tetapi tidak mau berkecambah meskipun diletakkan pada lingkungan yang memenuhi syarat untuk berkecambah.  Penyebab dormansi antara lain adalah: impermeabilitas kulit biji terhadap air atau gas-gas (sangat umum pada famili leguminosae), embrio rudimenter, halangan perkembangan embrio oleh sebab-sebab mekanis, dan adanya bahan-bahan penghambat perkecambahan.  Benih dorman dapat dirangsang untuk berkecambah dengan perlakuan seperti: pemberian suhu rendah pada keadaan lembab (stratifikasi), goncangan (impaction), atau direndam dalam larutan asam sulfat.
Penghambat perkecambahan
Banyak zat-zat yang diketahui dapat menghambat perkecambahan benih.  Contoh zat-zat tersebut adalah: herbisida, auksin, bahan-bahan yang terkandung dalam buah, larutan mannitol dan NaCl yang mempunyai tingkat osmotik tinggi, serta bahan yang menghambat respirasi (sianida dan fluorida).  Semua persenyawaan tersebut menghambat perkecambahan tetapi tak dapat dipandang sebagai penyebab dormansi.  Istilah induksi dormansi digunakan bila benih dapat dibuat berkecambah lagi oleh beberapa cara yang telah disebutkan.
Air
Faktor yang mempengaruhi penyerapan air oleh benih ada 2, yaitu: sifat kulit pelindung benih dan jumlah air yang tersedia pada medium sekitarnya.  Jumlah air yang diperlukan untuk berkecambah bervariasi tergantung kepada jenis benih, umumnya tidak melampaui dua atau tiga kali dari berat keringnya.
Temperatur
Temperatur optimum adalah temperatur yang paling menguntungkan bagi berlangsungnya perkecambahan benih.  Temperatur minimum/maksimum adalah temperatur terendah/tertinggi saat perkecambahan akan terjadi. Di bawah temperatur minimum atau di atas temperatur maksimum akan terjadi kerusakan benih dan terbentuknya kecambah abnormal.

Tabel 2.	Temperatur  minimum, optimum dan maksimum untuk perkecambahan beberapa jenis tanaman (Milfhorpe & Moorby dalam Sutopo, 1993.
Jenis tanaman Minimum (oC) Optimum (oC) Maksimum (oC) Beras 11 32 38 Jagung 9 33 42 Gandum 4 25 32 Rye 2 25 35 Lucerne 1 30 38

Oksigen
Proses respirasi akan berlangsung selama benih masih hidup.  Pada saat perkecambahan berlangsung, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan karbon dioksida , air dan energi. Proses perkecambahan dapat terhambat bila penggunaan oksigen terbatas.  Namum demikian beberapa jenis tanaman seperti padi (Oryza sativa L.) mempunyai kemampuan berkecambah pada keadaan kurang oksigen.
Cahaya
Kebutuhan benih terhadap cahaya untuk berkecambah berbeda-beda tergantung pada jenis tanaman.  Benih yang dikecambahkan pada keadaan kurang cahaya atau gelap dapat menghasilkan kecambah yang mengalami etiolasi, yaitu terjadinya pemanjangan yang tidak normal pada hipokotil atau epikotil, kecambah pucat dan lemah.
 Kriteria Kecambah Normal dan Abnormal
Daya kecambah benih memberikan informasi kepada pemakai benih akan kemampuan benih tumbuh normal menjadi tanaman yang berproduksi wajar dalam lingkungan yang optimum.  Berikut ini adalah uraian kriteria kecambah normal dan abnormal.
Kecambah normal
kecambah memiliki perkembangan sistem perakaran yang baik, terutama akar primer dan akar seminal paling sedikit dua.
perkembangan hipokotil baik dan sempurna tanpa ada kerusakan pada jaringan.
pertumbuhan plumula sempurna dengan daun hijau tumbuh baik.  Epikotil tumbuh sempurna dengan kuncup normal.
memiliki satu kotiledon untuk kecambah dari monokotil dan dua bagi dikotil.

Kecambah abnormal
kecambah rusak tanpa kotiledon, embrio pecah, dan akar primer pendek.
bentuk kecambah cacat, perkembangan bagian-bagian penting lemah dan kurang seimbang.  Plumula terputar, hipokotil, epikotil, kotiledon membengkok, akar pendek, kecambah kerdil.
kecambah tidak membentuk klorofil.
kecambah lunak.