Perkecambahan Benih pada Berbagai Tingkat Kemasakan Buah

Dosen Pengampu:

Putri Santika, S.ST.,M.Sc.
Dewi F. Sabiku, S.P..M.Si.
Dr. Ir. Rahmat Ali Syahban, M.Si.

Teknisi:

Prayitno S.P
Rina Siofiana S.ST

Anggota:

1. Siti Jamilatus Z (A41230468)

2. Wirdiyan Bagas K (A41230500)

3. Syaiyid Yusuf (A41230501)

4. Mirza Cahyo W (A41230518)

5. Ardi Firmansyah (A41230509)

6. Muhammad Sahar R (A41230526)

7. Tegar Firmansyah (A41230544)

PROGRAM STUDI TEKNIK PRODUKSI BENIH

JURUSAN PRODUKSI PERTANIAN

POLITEKNIK NEGERI JEMBER

2024

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkecambahan adalah tahap awal pertumbuhan tanaman yang ditandai dengan munculnya radikula (akar embrionik) dari benih. Proses ini merupakan hasil dari aktivitas fisiologis kompleks yang dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan, seperti suhu, kelembapan, oksigen, dan cahaya. Cahaya, sebagai salah satu faktor eksternal, memiliki peran penting dalam merangsang atau menghambat perkecambahan, tergantung pada jenis benih.

Pada beberapa tanaman, cahaya menjadi pemicu utama (fotoblastik positif) atau penghambat (fotoblastik negatif) dalam proses perkecambahan. Peran cahaya diatur oleh fitokrom, protein sensitif cahaya yang mengontrol mekanisme metabolisme benih. Fitokrom ini aktif dalam bentuk Pfr (phytochrome far-red), yang dipengaruhi oleh cahaya merah dan merah jauh. Aktivasi fitokrom dapat meningkatkan sintesis hormon seperti gibberellin, yang memecah dormansi benih dan mempercepat perkecambahan.

Mentimun (Cucumis sativus) merupakan salah satu tanaman hortikultura yang banyak dibudidayakan karena nilai ekonomisnya yang tinggi. Pemahaman tentang pengaruh cahaya terhadap perkecambahan benih mentimun sangat penting untuk memastikan keberhasilan pertumbuhan awal dan efisiensi budidaya. Cahaya diduga dapat memengaruhi kecepatan dan tingkat perkecambahan benih mentimun melalui regulasi fisiologis, termasuk produksi hormon dan aktivitas enzim.

Penelitian ini penting dilakukan untuk mengetahui bagaimana cahaya memengaruhi perkecambahan benih mentimun, baik dari segi waktu perkecambahan maupun kualitas kecambah yang dihasilkan. Hasil penelitian ini diharapkan memberikan kontribusi dalam pengelolaan benih, khususnya pada tahap awal pertumbuhan, untuk meningkatkan keberhasilan budidaya tanaman mentimun.

1.2 Tujuan

1. Mahasiswa dapat mengetahui mengenai pengaruh faktor cahaya terhadap proses perkecambahan benih mentimun (Cucumis sativus).
2. Mahasiswa dapat mengetahui terkait faktor-faktor yang memengaruhi perkecambahan benih, sehingga mereka mampu merancang strategi optimal pada tahap awal pertumbuhan tanaman.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Perkecambahan adalah proses kompleks yang dimulai dari imbibisi air oleh benih hingga munculnya radikula. Faktor lingkungan, termasuk cahaya, memainkan peran penting dalam proses ini. Cahaya dapat bertindak sebagai pemicu atau penghambat perkecambahan, tergantung pada karakteristik benih. Pada benih fotoblastik positif, seperti mentimun (Cucumis sativus), cahaya merangsang aktivitas metabolisme dan fisiologis yang mendukung perkecambahan (Bewley et al., 2013).

Peran cahaya dalam perkecambahan diatur oleh fitokrom, yaitu protein fotoreseptor yang sensitif terhadap cahaya merah (660 nm) dan merah jauh (730 nm). Fitokrom memiliki dua bentuk aktif, yaitu Pr (phytochrome red) dan Pfr (phytochrome far-red). Ketika terpapar cahaya merah, Pr akan berubah menjadi Pfr yang aktif, merangsang ekspresi gen yang terkait dengan perkecambahan (Franklin & Quail, 2010). Aktivasi Pfr meningkatkan produksi hormon gibberellin, yang memecah dormansi benih dan mengaktifkan enzim-enzim seperti amilase untuk menyediakan energi bagi perkecambahan (Finch-Savage & Leubner-Metzger, 2006).

Mentimun (Cucumis sativus) adalah tanaman hortikultura yang memerlukan kondisi lingkungan yang spesifik untuk perkecambahan optimal. Penelitian oleh Baskin & Baskin (2014) menunjukkan bahwa benih mentimun termasuk fotoblastik positif, sehingga membutuhkan paparan cahaya untuk memaksimalkan tingkat perkecambahan. Cahaya merah meningkatkan efisiensi metabolisme benih mentimun, sedangkan ketiadaan cahaya dapat memperpanjang dormansi.

Menurut penelitian lain, durasi paparan cahaya juga memengaruhi waktu perkecambahan dan kualitas kecambah. Cahaya yang cukup tidak hanya meningkatkan persentase benih berkecambah, tetapi juga menghasilkan kecambah yang lebih kuat dan sehat (Shinomura et al., 1994). Selain itu, intensitas cahaya yang berlebihan dapat menyebabkan stres oksidatif pada benih, sehingga menghambat proses perkecambahan (Smith, 2000).

BAB III METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum fisiologi benih tentang pengaruh cahaya terhadap perkecambahan benih mentimun dilaksanakan pada hari Selasa, 24 September 2024, pukul 13.00-15.00 WIB. Di laboratorium teknologi benih lantai 2 Produksi Pertanian Politeknik Negeri Jember.

3.2 Alat dan Bahan

Alat

1. Box steroform + lampu LED,
2. Bak plastik,
3. Germinator cabinet.

Bahan

1. Benih mentimun
2. Kertas merang,
3. Plastik,
4. Label,
5. ATK.

3.3 Prosedur Kerja

1. Siapkan masing masing 100 benih untuk masing-masing perlakuan, bagi masing masing menjadi 2 ulangan, sehingga terdapat 50 butir benih per ulangan,
2. Lakukan uji daya kecambah. Lembabkan kertas pengujian dengan air biasa, dan susun diatas plastik. Susun sebanyak 50 butir benih x 2 ulangan diatas kertas merang yang telah dilembabkan, tutup dengan kertas merang lagi, gulung, dan ikat,
3. Beri label untuk masing masing ulangan dan perlakuan, dan simpan didalam germinator cabinet,
4. Lakukan pengamatan daya kecambah pada first count dan final count.

BAB IV HASIL DAN PEMABAHASAN

4.1 Hasil

Tabel 4.1 Pengaruh Cahaya Terhadap Uji Daya Berkecambah Benih Mentimun.

4.2 Pembahasan

Perlakuan cahaya menunjukkan pengaruh signifikan terhadap viabilitas benih mentimun. Perlakuan terbaik diperoleh pada siklus 12 jam terang dan 12 jam gelap, dengan viabilitas mencapai 96% dan kerusakan benih hanya 1%, karena kondisi ini menyerupai lingkungan alami yang mendukung optimalisasi aktivitas fitokrom tanpa menyebabkan stres. Perlakuan cahaya penuh menghasilkan viabilitas sebesar 76% dengan kerusakan benih 8%, yang menunjukkan bahwa meskipun cahaya penuh merangsang perkecambahan, intensitas tinggi dapat menyebabkan kerusakan pada beberapa benih. Sementara itu, perlakuan gelap total menghasilkan viabilitas 88% dengan kerusakan benih 5%, menunjukkan bahwa meski perkecambahan masih terjadi, ketiadaan cahaya menghambat aktivasi optimal fitokrom, sehingga viabilitasnya lebih rendah dibandingkan dengan siklus terang-gelap. Dengan demikian, siklus terang-gelap merupakan kondisi terbaik untuk mendukung proses fisiologis dan meningkatkan efisiensi perkecambahan benih mentimun.

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Siklus 12 jam terang dan 12 jam gelap merupakan perlakuan terbaik dengan viabilitas mencapai 96% dan kerusakan benih hanya 1%, karena kondisi ini menyerupai lingkungan alami yang mendukung optimalisasi aktivitas fitokrom.
2. Perlakuan cahaya penuh menghasilkan viabilitas sebesar 76% dengan kerusakan benih 8%, yang menunjukkan bahwa meskipun cahaya merangsang perkecambahan, intensitas cahaya tinggi dapat menyebabkan stres pada benih.
3. Perlakuan gelap total menghasilkan viabilitas sebesar 88% dengan kerusakan benih 5%, menunjukkan bahwa meskipun perkecambahan terjadi, ketiadaan cahaya menghambat aktivasi optimal fitokrom.
4. • Siklus terang-gelap merupakan kondisi terbaik untuk mendukung proses fisiologis dan meningkatkan efisiensi perkecambahan benih mentimun.

5.2 Saran

1. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan dengan variasi durasi siklus terang dan gelap untuk menemukan kombinasi waktu yang lebih optimal bagi perkecambahan benih mentimun.
2. Untuk keperluan praktis, siklus 12 jam terang dan 12 jam gelap disarankan dalam tahap perkecambahan benih mentimun agar diperoleh hasil kecambah yang optimal.
3. Perlu diperhatikan pengaturan intensitas cahaya pada perlakuan cahaya penuh agar tidak menyebabkan stres oksidatif pada benih, sehingga viabilitas dapat ditingkatkan.
4. Penggunaan teknologi, seperti germinator kabinet dengan pengaturan siklus cahaya yang terkontrol, dapat diaplikasikan dalam budidaya skala besar untuk memastikan keberhasilan tahap awal pertumbuhan mentimun.

DAFTAR PUSTAKA

Bewley, J. D., Bradford, K. J., Hilhorst, H. W., Nonogaki, H., Bewley, J. D., Bradford, K. J., ... & Nonogaki, H. (2013). Germination. Seeds: Physiology of Development, Germination and Dormancy, 3rd Edition, 133-181.
Franklin, K. A., & Quail, P. H. (2010). Phytochrome functions in Arabidopsis development. Journal of experimental botany, 61(1), 11-24.
Finch‐Savage, W. E., & Leubner‐Metzger, G. (2006). Seed dormancy and the control of germination. New phytologist, 171(3), 501-523.
Shinomura, T., Nagatani, A., Chory, J., & Furuya, M. (1994). The induction of seed germination in Arabidopsis thaliana is regulated principally by phytochrome B and secondarily by phytochrome A. Plant physiology, 104(2), 363-371.

LAMPIRAN